味覚情報の抽出・処理・統合機構の解析

• 研究課題/領域番号: 26713008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 生理学一般
• 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), 講師 (20706824)
• 研究協力者: 孫 紅听 ; 加塩 麻紀子 ; 丸中 良典 ; 宮崎 裕明 ; 新里 直美 ; 中條 浩一 ; 城戸 瑞穂 ; 村上 達郎 ; 南部 篤 ; 小林 憲太 ; 佐野 裕美 ; 松本 一朗 ; Foskett J. Kevin ; Tordoff Michael G.
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
• キーワード: 味覚 / イオンチャネル / 神経伝達 / ATP / CALHM / 味蕾 / カルシウムイメージング / 生理学 / 感覚系 / 塩味 / GCaMP

研究成果の概要

味覚は食物摂取を制御する特殊感覚であり、味覚受容機構の理解は食生活が発症に深く関与する高血圧・糖尿病をはじめとする生活習慣病の予防の観点からも重要である。先行研究でCALHM1イオンチャネルが味蕾細胞から求心性神経への神経伝達に必須であると報告したが、生体内でのCALHM1機能修飾機構が示唆されていた。本研究で、CALHM1が生体内でS-パルミトイル化修飾を受けること、さらにCALHM1のパートナー分子CALHM3を発見し、CALHM1/3チャネルが甘味・苦味・旨味・一部の塩味の神経伝達を担うことを解明した。これらの研究成果は味覚の神経伝達機構の分子理解に貢献する。

研究成果

• [国際共同研究] ペンシルバニア大学/モネル化学感覚研究所/デラウェア大学(米国)
• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [雑誌論文] Adeno-Associated Virus-Mediated Gene Transferinto Taste Cells In Vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Kashio M, Sun H, Kobayashi K, Sano H, Nambu A, Marunaka Y
  • 雑誌名: Chemical Senses 巻: 42 ページ: 69-78
  • DOI: 10.1093/chemse/bjw101
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hypotonicity activates a voltage-dependent membrane conductance in N2a neuroblastoma cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Taruno, A. & Marunaka, Y.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 482 号: 2 ページ: 331-335
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.01.118
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis of aprotinin, a protease inhibitor, action on the trafficking of epithelial Na+ channels (ENaC) in renal epithelial cells using a mathematical model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sasamoto, K., Marunaka, R. #, Niisato, N., Sun, H., Taruno, A., Pezzotti, G., Yamamoto, T., Kanamura, N., Zhu, W., Nishio, K., Inui, T., Eaton, D.C., & Marunaka, Y.
  • 雑誌名: Cell Physiol Biochem 巻: 41 号: 5 ページ: 1865-1880
  • DOI: 10.1159/000471934
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Actions of quercetin, a polyphenol, on blood pressure. (2017)
  • 著者名/発表者名: Marunaka, Y., Marunaka, R., Sun, H., Yamamoto, T., Kanamura, N., Inui, T. & Taruno, A.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 22 号: 2 ページ: 209-209
  • DOI: 10.3390/molecules22020209
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Na+ homeostasis by epithelial Na+ channel (ENaC) and Nax channel (Nax): cooperation of ENaC and Nax. (2016)
  • 著者名/発表者名: Marunaka, Y., Marunaka, R., Sun, H., Yamamoto, T., Kanamura, N. & Taruno, A..
  • 雑誌名: Ann Transl Med. 巻: 4 号: S1 ページ: S11-S11
  • DOI: 10.21037/atm.2016.10.42
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quercetin is a useful medicinal compound showing various actions including control of blood pressure, neurite elongation and epithelial ion transport. (2016)
  • 著者名/発表者名: Marunaka, Y., Niisato, N., Miyazaki, H., Nakajima, K., Taruno, A., Sun, H., Marunaka, R., Okui., M., Yamamoto, T., Kanamura, N., Kogiso, H., Ikeuchi, Y., Kashio, M., Hosogi, S. & Nakahari, T.
  • 雑誌名: Curr Med Chem. 巻: 23 号: 37 ページ: 1-12
  • DOI: 10.2174/0929867323666160919095043
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calcium homeostasis modulator (CALHM) ion channels (2016)
  • 著者名/発表者名: Ma Z, Tanis JE, Taruno A, Foskett JK
  • 雑誌名: Pflugers Archiv - European Journal of Physiology 巻: 468(3) 号: 3 ページ: 395-403
  • DOI: 10.1007/s00424-015-1757-6
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simulation of Cl(-) Secretion in Epithelial Tissues: New Methodology Estimating Activity of Electro-Neutral Cl(-) Transporter. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sasamoto K, Niisato N, Taruno A, Marunaka Y.
  • 雑誌名: Front Physiol 巻: 6 ページ: 370-370
  • DOI: 10.3389/fphys.2015.00370
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 分子レベルで明らかになってきた舌で甘さを感じるしくみ (2015)
  • 著者名/発表者名: 樽野陽幸, 丸中良典
  • 雑誌名: 砂糖類・でん粉情報 巻: 1 ページ: 41-45
  • NAID: 40020321562
  • オープンアクセス
• [学会発表] Neurotransmission of taste mediated by calcium homeostasis modulator ion channels. (2017)
  • 著者名/発表者名: 樽野陽幸, 丸中良典
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会.
  • 発表場所: 浜松（アクトシティ浜松）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] Palmitoylation regulates gating and lipid raft association of CALHM1 channel. (2017)
  • 著者名/発表者名: 孫紅キン, 樽野陽幸, 中條浩一, 小野富三人, 丸中良典
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会.
  • 発表場所: 浜松（アクトシティ浜松）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] Molecular basis of polarized sorting of CALHM channels in epithelial cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: 加塩麻紀子, 樽野陽幸, 丸中良典
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会.
  • 発表場所: 浜松（アクトシティ浜松）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] Current-direction/amplitude-dependent single channel gating kinetics of Pannexin 1 channel. (2017)
  • 著者名/発表者名: 白石真土, 野村健, 樽野陽幸, 丸中良典
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会.
  • 発表場所: 浜松（アクトシティ浜松）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] Homologous CALHM subunits assemble to form a novel voltage-gated ATP channel. (2016)
  • 著者名/発表者名: 樽野陽幸, 宮崎裕明, 新里直美, 丸中良典
  • 学会等名: ４大学連携フォーラム
  • 発表場所: 京都（京都薬科大学）
  • 年月日: 2016-12-07
• [学会発表] 上皮細胞におけるCALHMチャネル極性ソーティングの分子基盤解析. (2016)
  • 著者名/発表者名: 加塩麻紀子, 樽野陽幸, 丸中良典
  • 学会等名: ４大学連携フォーラム
  • 発表場所: 京都（京都薬科大学）
  • 年月日: 2016-12-07
• [学会発表] Current-direction/amplitude-dependent single channel gating kinetics of Pannexin 1 channel. (2016)
  • 著者名/発表者名: 白石真土, 野村健, 樽野陽幸, 丸中良典
  • 学会等名: ４大学連携フォーラム
  • 発表場所: 京都（京都薬科大学）
  • 年月日: 2016-12-07
• [学会発表] Induction of foreign genes in taste cells in vivo. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno, A.
  • 学会等名: The 15th international symposium on molecular and neural mechanisms of taste and olfactory perception.
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular machinery for taste neurotransmission from the tongue to the brain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno, A.
  • 学会等名: the 2nd UK-Japan Frontiers of Science Symposium.
  • 発表場所: UK
  • 年月日: 2016-11-07
  • 国際学会
• [学会発表] Homologous CALHM subunits assemble to form a novel voltage-gated ATP channel. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Hiroaki Miyazaki, Naomi Niisato, Hongxin Sun, Makiko Kashio, Marunaka Y.
  • 学会等名: 第39回日本神経科学会大会.
  • 発表場所: 横浜（パシフィコ横浜）
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Homologous CALHM subunits assemble to form a novel voltage-gated ATP channel (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Miyazaki H, Niisato N, Sun H, Kashio M, Marunaka Y
  • 学会等名: 第39回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 横浜（パシフィコ横浜）
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Purinergic neurotransmission of taste by CALHM channel. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Marunaka Y.
  • 学会等名: 17th International Symposium on Olfaction and Taste.
  • 発表場所: 横浜（パシフィコ横浜）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of CALHM1 channel by protein S-palmitoylation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Hongxin Sun, Makiko Kashio, Marunaka Y.
  • 学会等名: 17th International Symposium on Olfaction and Taste.
  • 発表場所: 横浜（パシフィコ横浜）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] Purinergic neurotransmission of taste by CALHM channel (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Marunaka Y
  • 学会等名: 17th International Symposium on Olfaction and Taste
  • 発表場所: 横浜（パシフィコ横浜）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] S－パルミトイル化修飾によるCALHM1チャネル機能制御. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Hongxin Sun, Makiko Kashio, Marunaka Y.
  • 学会等名: 日本膜学会第３９年会.
  • 発表場所: 東京（早稲田大学）
  • 年月日: 2016-05-10
• [学会発表] S-palmitoylation regulates calcium homeostasis modulator 1 ion channel (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Sun H, Kashio M, Marunaka Y
  • 学会等名: 日本膜学会第３８年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス63号館
  • 年月日: 2016-05-10
• [学会発表] CALHM1 and CALHM3 are assembled to form a novel voltage-gated ATP channel (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Miyazaki H, Niisato N, Sun H, Kashio M, Marunaka Y
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌（札幌コンベンションセンター）
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] N-linked glycosylation regulates CALHM1 channel function and subcellular localization (2016)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Sun H, Kashio M, Marunaka Y
  • 学会等名: 60th Annual Meeting of the Biophysical Society
  • 発表場所: Los Angeles, California (Loa Angeles Convention Center)
  • 年月日: 2016-02-27
  • 国際学会
• [学会発表] CAL1APの同定とCALHM1/CAL1APチャネルの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: Taruno A. Miyazaki H. Niisato N. Sun H. Kashio M. Marunaka Y
  • 学会等名: 第１０８回近畿生理学談話会
  • 発表場所: 大阪（近畿大学）
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] Cell type-specific recording of taste cell activity by genetically-encoded Ca2+ indicator (GECI) (2015)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Marunaka Y
  • 学会等名: 第49回日本味と匂学会大会
  • 発表場所: 岐阜（じゅうろくプラザ）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Regulation of CALHM1 ion channel by N-linked glycosylation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Makiko Kashio, Hongxin Sun, Marunaka Y
  • 学会等名: 第38回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 神戸（神戸国際会議場）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] 味覚神経伝達を担う新規形質膜ATP放出イオンチャネルCALHM1の同定と上皮細胞イオンチャネルの膜局在の数理モデル解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: Taruno A
  • 学会等名: 日本膜学会第３７年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス63号館
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] Regulation of CALHM1 ion channel by N-linked glycosylation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Taruno, A. Kashio, M., Sun, H., & Marunaka, Y.
  • 学会等名: 第92回日本生理学会大会.
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] CALHMイオンチャネルの構造・機能の解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taruno, A., Ma, Z., Niisato, N., Miyazaki, H., Kashio, M., Sun, H., Foskett, J.K., & Marunaka, Y.
  • 学会等名: 膜シンポジウム2014
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-11-26 – 2014-11-27
• [学会発表] Identification of a novel ATP release ion channel, CALHM1, essentially required for purinergic neurotransmission of tastes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taruno, A., Marunaka, Y., & Foskett, J.K.
  • 学会等名: 上皮バリアと輸送についてのシンポジウム.
  • 発表場所: 草津
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-02
• [学会発表] 味覚神経伝達を担う新規ATP放出イオンチャネルCALHM1の同定. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Foskett JK, Marunaka Y.
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「粘膜免疫学と巻く輸送生理学の融合」.
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-28
• [学会発表] CALHM1 channel mediation of purinergic neurotransmission from taste bud cells devoid of synapses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taruno A, Foskett JK, Marunaka Y.
  • 学会等名: 第37回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [備考] 京都府立医科大学細胞生理学website
  • URL: http://kpum-molecular-cell-physiology.info