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情報伝達チャネルの興奮と抑制を修飾する少数分子の機構解明

公募研究

研究領域少数性生物学―個と多数の狭間が織りなす生命現象の探求―
研究課題/領域番号 26115710
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
研究機関大阪大学

研究代表者

竹内 裕子  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (10324823)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード少数分子 / CNGチャネル / シグナル伝達
研究実績の概要

本研究において、2年間(平成26・27年度)の研究期間で、細胞内外の効果分子により、情報変換チャネルの興奮および抑制を定量的に解析することを目的に研究を進めた。初年度(平成26年度)は、嗅細胞内で機能する情報伝達因子の時空間的分布と作用を明らかにする。情報変換システムのセカンドメッセンジャーであるcAMP・Ca2+は高surface/volume ratioを持つ線毛内では細胞内空間とは異なり、低濃度でも高協同性を引き起こし、効率的なシグナル伝達に貢献している。その機構を明らかにするべく、単一嗅細胞から局所的な電流記録を行い、生理状態での分子挙動を検証した。次年度(平成27年度)は、細胞外の少数分子による情報変換チャネルの抑制機構を検証した。匂い物質はそれ自体が単体の化学物質であるため、単一化学物質に対するチャネル活性抑制を示すが、その中でも2,4,6-Trichroloanidole(TCA)は特に強い抑制能を有し、市販されているチャネルブロッカー(L-cis diltiazem)の100倍程度である。更に、その最小有効濃度はサブフェムトモルであるが、作用機序は知られていない。極低濃度溶液に含まれる少数のTCA分子が線毛に高密度に発現している情報変換チャネル活性を抑制する可能性を探索した。有力な可能性の1つとして、TCAが高いLogD(3.95)を有していることより、細胞に投与した際に、チャネルタンパク質へ直接作用するよりも、チャネル周囲の膜に影響を与え、間接的なチャネル活性の抑制が示された。これらの研究より、少数の機能分子が嗅細胞の内・外から作用することで「匂い」の感覚を修飾する可能性を検証した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University if California, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of CNG channel activity in olfactory cilia2016

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Independent activation of the two subunits of the TMEM16 calcium-activated chloride channel2016

    • 著者名/発表者名
      Grace Jeng, 竹内裕子、倉橋隆、Tsung Yu Chen
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Modulation by off-flavors of CNG channel activity in olfactory cilia2016

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      Biophysical Society (USA)
    • 発表場所
      ロサンゼルス(アメリカ)
    • 年月日
      2016-02-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 嗅覚情報変換チャネル抑制を引き起こすTCA以外の物質の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      近畿生理学談話会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府東大阪市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of CNG channels activity in the olfactory cilia2015

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      Physiological Society (UK)
    • 発表場所
      カーディフ(イギリス)
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Limited spread of second messenger molecules in the olfactory cilium2015

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子
    • 学会等名
      大阪大学国際シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High efficiency suppression of olfactory CNG channel may explain the olfactory masking and degradation of foods and beverages2014

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      生理学研究所国際シンポジウム
    • 発表場所
      国立生理学研究所(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風味阻害と嗅覚情報変換チャネル抑制との関係2014

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、加藤寛之、倉橋隆
    • 学会等名
      近畿生理学談話会
    • 発表場所
      兵庫医科大学(兵庫県西宮市)
    • 年月日
      2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of 2,4,6-trichloroanisle; mechanism and diversity2014

    • 著者名/発表者名
      竹内裕子、倉橋隆
    • 学会等名
      Association for Chemoreception Sciences
    • 発表場所
      BoniraSprings, FL(アメリカ)
    • 年月日
      2014-04-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 平成27年度科学技術分野の文部科学大臣表彰で10名が受賞

    • URL

      http://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/topics/2015/04/20150408_01

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪大学総長顕彰・総長奨励賞受賞者(平成27年度)

    • URL

      http://www.osaka-u.ac.jp/ja/oumode/commendation/deed/files/h27.pdf

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 生命機能研究科 メディア報道・受賞等 2015年度

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/media/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大阪大学総長奨励賞受賞者(平成26年度)

    • URL

      http://www.osaka-u.ac.jp/ja/oumode/commendation/deed/h26encourage

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium for Signal Transduction of Sensory Neurons2015

    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-01-27  

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