| 研究課題/領域番号 |
19H03264
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
廣田 順二 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (60405339)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 嗅覚 / 嗅覚受容体 / 遺伝子発現 / 転写因子 / 細胞分化 / 嗅覚行動 / 嗅神経細胞 / 神経分化 / 神経細胞分化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
嗅神経細胞は、その分化過程においてClass I型かClass II型かの運命選択をし、その運命決定に従い対応するクラスの嗅覚受容体をを発現する。しかしながら嗅神経細胞の二型性の機能分化の分子機構の全容とその生理的意義は明らかになっていない。これまでの研究で申請者は転写因子Bcl11bがこの二者択一的運命選択を制御していることを明らかにした。本研究課題では、ORクラス選択におけるBcl11bの機能発現機序の全容を解明する。さらにORクラス選択の遺伝学的制御が嗅覚神経回路形成と嗅覚行動に及ぼす影響を明らかにし、ORクラス選択と嗅覚行動を結ぶ分子神経基盤を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
マウス嗅神経細胞は、クラス1とクラス2に分かれる嗅覚受容体レパートリーのいずれかから1種類の受容体を選択して発現する。しかしながら、嗅神経細胞における嗅覚受容体クラス選択の分子機構は未解明であった。本研究課題では、嗅覚受容体の二者択一的なクラス選択を制御する転写因子Bcl11bを同定するとともにその作用機序を明らかにし、嗅神経細胞は初期設定としてクラス1嗅覚受容体を発現すること、Bcl11bが発現することでクラス２の選択が許容されることなど、嗅覚受容体クラス選択の分子機構を解明した。さらに嗅覚受容体のクラス選択の異常によって引き起こされる嗅覚行動異常を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
嗅覚受容体（OR）遺伝子の同定から四半世紀以上が経過し、その間のゲノム解析の進展によって脊椎動物のOR遺伝子レパートリーが、「魚類から哺乳類に共通の」クラス1と「陸生動物特異的な」クラス2に分類されることがわかった。しかし嗅神経細胞がどのように発現する嗅覚受容体のクラスを決定するのかは未解決のままであった。本研究は、長年の学術上の未解決問題を解明しただけでなく、魚類から哺乳動物の共通に存在するクラス1が嗅覚受容体の初期設定であること実験的に初めて証明したものであり、嗅覚の陸生適応メカニズムを新たに提唱するなど、学術的意義は極めて高い。
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