| 研究課題/領域番号 |
23K23937
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02674 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45020:進化生物学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
今井 啓雄 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 教授 (60314176)
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| 研究分担者 |
岩槻 健 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50332375)
阪上 優 京都大学, 環境安全保健機構, 教授 (50437290)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024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)
2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 味覚 / 霊長類 / 腸管上皮 / 内分泌 / 受容体 / 腸管 / 上皮細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
舌で主に発現している味覚受容体は、腸管にも発現し、何らかの機能を果たしていることが示唆されてきた。本研究では、その機能を具体的に、どのような入力により、どのような細胞内カスケードが駆動し、どのような出力がおこるのか、影響の及ぶ生理機能も含めて解明する。ヒトに近い遺伝子構造や蛋白質の性質を示す非ヒト霊長類を用いることにより、in vitroの系だけでは得られない総合的な知見が得られると期待される。動物本体だけでなく、共生細菌叢との相互作用による新たな知見も得られると考えている。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は「消化管に発現している味覚受容体」の分子的性質や細胞局在等を明らかにすることにより、霊長類生体における役割を解明することである。特に腸管上皮細胞における発現が多く報告されているため、（1）味覚受容体発現培養細胞を用いた受容体分子の生体内外リガンドの同定（2）生体由来の組織を用いた詳細な発現細胞の同定（3）オルガノイドを用いた味覚受容体機能の解明（4）生体を用いた同定分子の作用機構解明を実施した。
（1）味覚受容体発現培養細胞を用いた機能解析系については、TAS2R7, TAS2R43, TAS2R46等の応答性を検討した。Hibitタグをつけることにより、発現量に対するアミノ酸置換の影響を検討した結果、それぞれの種やSNPで応答が減弱している理由の1つに、細胞膜表面における発現量が減少していることがあげられた。
（2）南米に棲息するコモンマーモセットはgumを嗜好して盲腸等で発酵して栄養を得る。CaSRがこの嗜好性に関わっていることがこれまでの研究で示唆されたため、生体組織を用いて発現細胞を検討した結果、味覚受容体と同様に内分泌細胞に発現していることが分かってきた。
（3）オルガノイドを用いて詳細な嗜好性の機序を解明するためにマーモセットの腸管オルガノイドを作製することに成功した。
（4）gum嗜好性の原因となる物質として、gumに含まれるCa等のミネラルの影響が考えられる。実際に行動実験でミネラルに対して嗜好性があるかどうか検討した結果、gumと同様に嗜好性があることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
（1）TAS2R43,46等の機能解析はほぼ終了し、膜表面発現の差を調べることができたため。また、（2）（3）でマーモセットの腸内やオルガノイドの免疫染色もできて、腸内での機能を推察する素地が整った。さらに、（4）動物実験の系も確立し、生体機能への影響も明らかにすることができると期待される。
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| 今後の研究の推進方策 |
（1）についてはTAS2R7についてマーモセットとその他の霊長類をさらに詳細に比較する必要がある。膜表面発現の差を調べることができたため、さらに定量的な解析やアミノ酸置換の効果を検討する。また、（2）（3）でマーモセットの腸内やオルガノイドの免疫染色もできて、腸内での機能を推察する素地が整ったため、実際にリガンド応答等を観察する。さらに、（4）動物実験では、特異的な阻害剤の使用が困難なため、その他の受容体の可能性等を検討して生体機能への影響を明らかにする。
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