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哺乳類の匂いに対する多様な情動を制御する神経回路の解明

公募研究

研究領域神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
研究課題/領域番号 21115505
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関(財)大阪バイオサイエンス研究所

研究代表者

小早川 高  (財)大阪バイオサイエンス研究所, 神経機能学部門, 研究員 (60466802)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2010年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2009年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード恐怖 / 嗅覚受容体 / 匂い分子 / 恐怖臭 / 神経回路の改変 / 情動の制御 / 行動の制御
研究概要

昨年度までに、恐怖反応を誘発する糸球クラスターを活性化する匂い分子をスクリーニングすることで、マウスに対して様々な頻度で恐怖反応の一種であるfreezing行動を引き起こす匂い分子を同定することに成功していた。本年度は当初の計画通りに、恐怖反応を誘発する匂い分子のスクリーニングを更に進め、これまでに報告されていたキツネの分泌物由来の匂い分子に比較して、より強い恐怖誘発活性を持つ人工物由来の匂い分子群「恐怖臭」を14種類同定した。「恐怖臭」と類似した化学構造を持つが恐怖反応を誘発しないコントロールとなる匂い分子「非恐怖臭」を多数同定した。同一の化学組成を持つ匂い分子であっても立体構造が異なると恐怖誘発活性が大きく異なることから、匂い分子の持つ物理化学的な性質ではなく、立体構造によって恐怖誘発活性が定量的に規定されている可能性が明らかになった。匂い分子の立体構造は嗅覚受容体との結合特異性を規定すると考えられることから、匂い分子と嗅覚受容体との結合特異性の総和によって恐怖情動の誘発活性が規定されている可能性が考えられる。この可能性を検証するために、「恐怖臭」に特異的に結合するが「非恐怖臭」には結合しない嗅覚受容体のスクリーニングを行った。マウスの嗅覚受容体は1000種類存在し、クラスI型受容体を除くと、およそ200種類のサブファミリーに分類できる。各サブファミリーから代表する嗅覚受容体を少なくとも1種類クローニングし、Hana cellを用いた実験系で匂い分子に対する結合特異性を解析した。その結果、少数の嗅覚受容体が「恐怖臭」に特異的に結合する活性を持つことが明らかになった。この実験結果は、嗅覚受容体の特異性から匂い分子に対するヒトや動物の応答を推定する理論を構築する第一歩となるという意味で極めて重要である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 嗅覚系による情動や行動の制御メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      小早川高、小早川令子
    • 雑誌名

      Annual Review神経2011

      ページ: 35-41

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 匂いに対する先天的な恐怖反応を制御する嗅覚神経回路の発見2011

    • 著者名/発表者名
      小早川高、小早川令子
    • 雑誌名

      生化学みにれびゅう

      巻: 18巻 ページ: 45-50

    • NAID

      10029067326

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 嗅覚の分子機構2010

    • 著者名/発表者名
      小早川高、小早川令子
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: VOL.28 ページ: 1247-1250

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 哺乳類の匂いに対する情動を先天的に制御する神経回路の発見2010

    • 著者名/発表者名
      小早川高、小早川令子
    • 雑誌名

      医学の歩み 1

      ページ: 19-29

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Pre-target axon sorting establishes the neural map topography2009

    • 著者名/発表者名
      Imai T et al.
    • 雑誌名

      Science 325

      ページ: 585-590

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial arrangement of glomerular molecular-feature clusters in the odorant-receptor-class domains of the mouse olfactory bulb

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto H et al.
    • 雑誌名

      J Neurophysiol (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neural mechanisms controlling innate and learned behaviors in the mouse olfactory system2010

    • 著者名/発表者名
      小早川高
    • 学会等名
      2010年度生理学研究所シナプス研究会
    • 発表場所
      生理学研究所
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Innate versus learned odor processing in the mouse olfactory bulb2010

    • 著者名/発表者名
      小早川高
    • 学会等名
      Neuro2010ISNシンポジウム
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neural mechanisms to cotrol odor-evoked emotions and behaviors2009

    • 著者名/発表者名
      小早川高
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 嗅覚入力による快・不快情動生成と他感覚入力への影響2009

    • 著者名/発表者名
      小早川高
    • 学会等名
      平成21年度生理学研究所研究会(感覚刺激・薬物による不快情動生成機構とその破綻)
    • 発表場所
      生理学研究所
    • 年月日
      2009-10-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 動物用忌避剤2011

    • 発明者名
      小早川高, 小早川令子
    • 権利者名
      大阪バイオサイエンス研究所
    • 出願年月日
      2011-02-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 動物用忌避剤2010

    • 発明者名
      小早川高, 小早川令子
    • 権利者名
      小早川高, 小早川令子
    • 産業財産権番号
      2010-025681
    • 出願年月日
      2010-02-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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