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味細胞特殊イオンチャネルシナプスによる味覚神経伝達機構の全容解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03819
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57010:常態系口腔科学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

樽野 陽幸  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20706824)

研究分担者 岩槻 健  東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50332375)
城戸 瑞穂  佐賀大学, 医学部, 教授 (60253457)
山本 正道  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任部長 (70423150)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード味覚 / シナプス / 神経伝達 / ATP / イオンチャネル / CALHM / ミトコンドリア / チャネルシナプス / 塩味
研究開始時の研究の概要

研究代表者は先行研究において、シナプス小胞の開口分泌ではなく活動電位によって開くイオンチャネルを通して神経伝達物質が直接放出されるという全く新しい神経伝達様式を口腔内で味覚を司る味細胞に発見した。この『味細胞特殊イオンチャネルシナプス』の構造、形成・動作原理、およびさらなる生理機能を明らかにし、味覚神経伝達メカニズムの全容解明を目指すとともに、新たな化学神経伝達様式の概念を確立する。

研究成果の概要

味蕾で甘味・苦味・うま味の受容細胞はII型味細胞に分類される。味物質が味覚受容体に結合すると神経伝達物質としてATPが放出されて味情報を求心性味神経へ伝達される。先行研究で研究代表者はCALHM1とCALHM3によるヘテロ多量体CALHM1/3チャネルが神経伝達物質放出経路であることを発見し、この特殊な化学シナプス様式をチャネルシナプスと命名している。本研究では、チャネルシナプス構造、CALHM1/3チャネル活性の構造基盤、塩味受容におけるチャネルシナプスの役割、さらに口腔外におけるチャネルシナプス発現分布の解明を通じてチャネルシナプスの理解を深めることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では塩の美味しさを司る塩味受容の細胞分子メカニズムを解明した。塩の過剰摂取は高血圧のリスク因子であり、全世界で減塩が推奨されている。今後、科学的な知見に基づいた減塩食品の開発研究が加速すると期待できる。

報告書

(2件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] All-electrical Ca2+-independent transduction mediates attractive sodium taste in taste buds2020

    • 著者名/発表者名
      Nomura K, Nakanishi M, Ishidate F, Iwata K, Taruno A
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: - 号: 5 ページ: 816-829.e6

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2020.03.006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 味蕾における味覚受容メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      樽野陽幸
    • 雑誌名

      嚥下医学

      巻: 8(2) ページ: 178-181

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 味覚系特殊イオンチャネルシナプス2019

    • 著者名/発表者名
      樽野陽幸
    • 雑誌名

      京都府立医科大学雑誌

      巻: 128(9) ページ: 637-643

    • NAID

      40022032545

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Transduction of sodium taste in the taste buds2020

    • 著者名/発表者名
      Taruno A
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The cells and neurotransmission underlying sodium taste in the taste buds2020

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi M, Nomura K, Taruno A
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 味覚系特殊イオンチャネルシナプスの構造と分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      Taruno A
    • 学会等名
      第3回感覚器研究イニシアチブ・シンポジウム「感覚と脳-基礎から臨床へ-」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ion channel synapses of the taste bud.2019

    • 著者名/発表者名
      Taruno A
    • 学会等名
      NIPS International Workshop “Sensing food/nutrient/environment toward integrative metabolic regulation”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cells and transduction of sodium taste at the periphery.2019

    • 著者名/発表者名
      Taruno A, Nomura K
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 第1章「味覚の受容」摂食と健康の科学(高田 明和編)2020

    • 著者名/発表者名
      樽野陽幸
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254361858
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.tarunolab.com

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Researchmap-樽野陽幸

    • URL

      https://researchmap.jp/akitaruno

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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