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2019 年度 実績報告書

TRPチャネルおよび膜脂質による温度センシング機構の解明

計画研究

研究領域温度を基軸とした生命現象の統合的理解
研究課題/領域番号 15H05928
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究

研究代表者

富永 真琴  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (90260041)

研究分担者 高木 昌宏  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00183434)
久原 篤  甲南大学, 理工学部, 教授 (00402412)
内田 邦敏  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (20581135)
研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード温度生物学 / 生理学 / 神経科学
研究実績の概要

1) 熱帯性の蚊(ネッタイシマカ)と温帯性の蚊(アカイエカ)のTRPA1の活性化温度閾値が10度異なることから、キメラ体を作成して活性化温度閾値を検討し、温度閾値決定に重要なモチーフを同定した。TRPV3とTRPV1の第4, 第5膜貫通領域リンカー部分が熱による活性化に関して異なる関与をすることを明らかにした。(富永)2) 脂質平面膜法を用いてTRPM5チャネルタンパク質の活性に対する細胞膜コレステロールの影響を検討した。その結果、コレステロールはTRPM5チャネルのコンダクタンスを減少させ、15度から20度の低い温度におけるTRPM5チャネル活性が有意に増大した。(富永・内田)3) 細胞膜ダイナミクスを、2次元(2D)ダイナミクス(相分離状態変化)と3次元(3D)ダイナミクス(形態変化)に分類し、TRP等の膜チャネルと膜ダイナミクスの関係について、巨大リポソーム(直径10μm程度)を細胞模倣膜として用いた研究を行っている。TRPチャネルの機能に影響すると考えられる相分離構造(ラフト領域)の性質や、形成メカニズムの研究は中性脂質を用いたものが中心である。そこで、生体膜に豊富に含まれる負電荷脂質を含むリポソームを作製し、生体信号伝達に於いて重要な役割を担うカチオン(金属イオン、ポリアミン等)を添加し、負電荷脂質膜の相分離を観察した。(高木)4) シンプルな実験動物を用いて、TRPチャネルや他の受容体チャネルを介した温度情報伝達や個体の温度応答に関わる分子の単離と解析を進めた。そのなかで、DEG/ENaC型のメカノ受容体チャネルや複数のTRPチャネルが個体の温度受容と温度馴化に関与することが示唆された。(久原)

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (80件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (69件) (うち国際学会 11件、 招待講演 18件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Seattle Children’s Research Institute(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Seattle Children’s Research Institute
  • [国際共同研究] Instituto de Biomedicina de Sevilla(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Instituto de Biomedicina de Sevilla
  • [国際共同研究] タマサート大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      タマサート大学
  • [雑誌論文] Osmotic-Tension-Induced Membrane Lateral Organization2020

    • 著者名/発表者名
      Wongsirojkul Nichaporn、Shimokawa Naofumi、Opaprakasit Pakorn、Takagi Masahiro、Hamada Tsutomu
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 ページ: 2937~2945

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.9b03893

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The mechanoreceptor DEG‐1 regulates cold tolerance in Caenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Takagaki Natsune、Ohta Akane、Ohnishi Kohei、Kawanabe Akira、Minakuchi Yohei、Toyoda Atsushi、Fujiwara Yuichiro、Kuhara Atsushi
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 21 ページ: 1-14

    • DOI

      10.15252/embr.201948671

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] daf-16/FOXO isoform b in AIY neurons is involved in low preference for Bifidobacterium infantis in Caenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Sun Simo、Ohta Akane、Kuhara Atsushi、Nishikawa Yoshikazu、Kage-Nakadai Eriko
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 150 ページ: 8~16

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.neures.2019.01.011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and classification of a new TRPM3 variant (γ subtype)2019

    • 著者名/発表者名
      Uchida Kunitoshi、Fukuta Naomi、Yamazaki Jun、Tominaga Makoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 69 ページ: 623~634

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00677-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidating the functional evolution of heat sensors among Xenopus species adapted to different thermal niches by ancestral sequence reconstruction2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Shigeru、Saito Claire T.、Nozawa Masafumi、Tominaga Makoto
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 28 ページ: 3561~3571

    • DOI

      10.1111/mec.15170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diverse sensitivities of TRPA1 from different mosquito species to thermal and chemical stimuli2019

    • 著者名/発表者名
      Li Tianbang、Saito Claire T.、Hikitsuchi Tomoyuki、Inoguchi Yoshihiro、Mitsuishi Honami、Saito Shigeru、Tominaga Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 20200

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56639-w

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional interaction between Thermosensitive TRP Channel and Anoctamin 12020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tominaga
    • 学会等名
      International Symposium on TRP Ion Channel at Wakayama
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Temperature regulates microglial motility via activation of thermo-sensitive Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)2020

    • 著者名/発表者名
      Aykut Deveci
    • 学会等名
      2nd ExCELLS Retreat for Young Scientists(ExCELLS若手交流リトリート)
  • [学会発表] Investigation of functional roles between mTRPV4 and mTMEM792020

    • 著者名/発表者名
      Jing Lei
    • 学会等名
      2nd ExCELLS Retreat for Young Scientists(ExCELLS若手交流リトリート)
  • [学会発表] TRPV4 is functionally expressed in cultured mouse Schwann cells2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Xiaona
    • 学会等名
      第1回COBoGリトリート
  • [学会発表] 物理刺激によって活性化するイオンチャネル2020

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第49回日本慢性疼痛学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Ambient temperature sensing with TRPA1 channel in mosquito2020

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
  • [学会発表] Involvement of thermosensitive TRP channels in temperature-dependent microglia movement2020

    • 著者名/発表者名
      Sandra Derouiche
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
  • [学会発表] Thermal gradient assayからみるマウスの温度依存的行動2020

    • 著者名/発表者名
      宇治澤 知代
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
  • [学会発表] Investigation of the Analgesic Effect of Saliva of Mosquito with a Patch-Clamp Method2020

    • 著者名/発表者名
      Tianbang Li
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
  • [学会発表] Alminium ion blocke hTRPV1 and hTRPA1 activities2020

    • 著者名/発表者名
      藤田 郁尚
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
  • [学会発表] Stability of Phase-separated Structures in Biomimetic Membrane with Vitamin E2020

    • 著者名/発表者名
      中谷 祐将,下川 直史,浦野 泰臣,野口 範子,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Evaluation of Irritancy Induced by Surfactants Based on Flip-Flop Rate and Deformation Dynamics of Biomimetic Membranes2020

    • 著者名/発表者名
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Thermal Stability of Phase-separated Domains in Negatively Charged Lipid Membrane by Addition of Salt2020

    • 著者名/発表者名
      永田 佳嗣,引地 啓太,秀瀬 涼太,藤原 伸介,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 酸素濃度依存的に低温馴化を制御する神経回路2020

    • 著者名/発表者名
      岡畑美咲、Aguan D. Wei、大田茜、久原篤
    • 学会等名
      関西線虫勉強会
  • [学会発表] Mechanoreceptor-mediated circuit regulates cold tolerance in Caenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Natsune Takagaki, Akane Ohta, Kohei Ohnishi, Akira Kawanabe, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Yuichiro Fujiwara & Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      関西線虫勉強会
  • [学会発表] FK506(tacrolimus) causes pain sensation through the activation of transient reseptor potential ankyrin 1 channels.2020

    • 著者名/発表者名
      Kunitoshi Uchida
    • 学会等名
      NIPS International Workshop“Pain and Survival Strategy”
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動器疼痛メカニズム最前線:イオンチャネル TRPを中心として2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第92回日本整形外科学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度感受性TRPチャネルの構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第84回日本温泉気候物理医学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の感覚センサーTRPチャネルについて2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      マンダム 研究技術発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] Physiological Function of Thermosensitive TRP Channel2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tominaga
    • 学会等名
      The 7th International Ion Channel Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional interaction between thermosensitive TRPV4 and Anoctamin 1 contributes to physiological fluid secretions2019

    • 著者名/発表者名
      Sandra Derouiche
    • 学会等名
      Korea Univ., Yonsei Univ., NIPS International Joint Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological significance of TRPV4 channels in mouse Schwann cells2019

    • 著者名/発表者名
      Xiaona Feng
    • 学会等名
      Korea Univ., Yonsei Univ., NIPS International Joint Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of amino acid involved in the agonistic effect of menthol on TRP channel2019

    • 著者名/発表者名
      Nguen Thi Hong Dung
    • 学会等名
      Korea Univ., Yonsei Univ., NIPS International Joint Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological Function of Thermosensitive TRP Channel2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tominaga
    • 学会等名
      Frontier Bioorganization Forum2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermosensitive TRP channels and bone diseases2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第16回Bone Biology Forum
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度感受性TRPチャネルと脂肪細胞機能2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第24回アディポサイエンス・シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度感受性TRPチャンネルの生理機能-灸の効果メカニズムの可能性2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      予防医療臨床研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ファイトケミカルと温度感受性TRPチャネル2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] Identification of amino acid involved in the agonistic effect of menthol on TRP channel2019

    • 著者名/発表者名
      Nguen Thi Hong Dung
    • 学会等名
      第66回中部日本生理学会
  • [学会発表] Chemical Senses through TRP Channels2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tominaga
    • 学会等名
      2019 Monell Annual Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional interaction between TRPV3 and anoctamin 1 in keratinocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tominaga
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 国際学会
  • [学会発表] 温度感受性TRPチャネル2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第149回温度計測部会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度生物学とTRPチャネル2019

    • 著者名/発表者名
      富永 真琴
    • 学会等名
      第14回中部大学ライフサイエンスフォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] Mosquitoes and TRP channels2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tominaga
    • 学会等名
      2019 8th Asian Pain Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of biomimetic membranes induced by low irritating surfactants2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro TAKAGI, Naofumi SHIMOKAWA, Yoshio TSUJINO
    • 学会等名
      The International Federation of Societies of Cosmetic Chemists Conference
  • [学会発表] Membrane Permeation and Efficacy of Vitamin Nanoemulsions2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi KURIOKA, Miyuki MIYAKE, Naofumi SHIMOKAWA, Yoshio TSUJINO, Masahiro TAKAGI
    • 学会等名
      AAPS
  • [学会発表] Osomotic tension-induced membrane lateral organization2019

    • 著者名/発表者名
      Nichaporn WONGSIROJKUL, Naofumi SHIMOKAWA, Pakorn OPAPEAKASIT, Masahiro TAKAGI, Tsutomu HAMADA
    • 学会等名
      JSN2019 Workshop
  • [学会発表] pH変化による荷電脂質膜の張力誘起相分離2019

    • 著者名/発表者名
      郭 ジンウ,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [学会発表] ビタミンE疎水部構造の違いと膜相分離2019

    • 著者名/発表者名
      中谷 祐将,下川 直史,浦野 泰臣,野口 範子,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本化学会 第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 界面活性剤の分子構造に基づいた細胞模倣膜ダイナミクス解析と刺激性評価2019

    • 著者名/発表者名
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本化学会 第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] ビタミンE疎水部と膜相分離2019

    • 著者名/発表者名
      中谷 祐将,下川 直史,浦野 泰臣,野口 範子,高木 昌宏
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] 細胞模倣膜を用いた界面活性剤刺激性評価に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] カチオンの構造に依存した負電荷脂質膜の相分離2019

    • 著者名/発表者名
      永田 佳嗣,引地 啓太,秀瀬 涼太,藤原 伸介,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] ビタミンナノエマルションの角膜細胞浸透性を利用した新規点眼薬の開発2019

    • 著者名/発表者名
      高木 昌宏,三宅 深雪,栗岡 昌利,辻野 義雄,下川 直史
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] ビタミンE疎水部構造の違いと膜相分離2019

    • 著者名/発表者名
      中谷 祐将,浦野 泰臣,野口 範子,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [学会発表] 細胞模倣膜ダイナミクス解析に基づく界面活性剤の分子構造と刺激性の相関性2019

    • 著者名/発表者名
      藤根 志帆,佐々木 陽介,下川 直史,辻野 義雄,高木 昌宏
    • 学会等名
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [学会発表] 負電荷脂質リポソームにカチオンを添加した場合の相分離率変化2019

    • 著者名/発表者名
      永田 佳嗣,引地 啓太,秀瀬 涼太,藤原 伸介,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [学会発表] 脂質電離状態に依存した生体模倣膜での相分離構造形成2019

    • 著者名/発表者名
      郭 ジンウ,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      2019年度北陸地区講演会と研究発表会
  • [学会発表] 多価荷電脂質膜でのミクロ相分離と線張力低下2019

    • 著者名/発表者名
      下川 直史,益田 藍子,長田 真理子,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] Osomotic Tension-Induced Membrane Lateral Organization2019

    • 著者名/発表者名
      Nichaporn WONGSIROJKUL, Naofumi SHIMOKAWA, Pakorn OPAPEAKASIT, Masahiro TAKAGI, Tsutomu HAMADA
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] 低張液中の荷電脂質膜ベシクルの相分離2019

    • 著者名/発表者名
      郭 ジンウ,伊藤 弘明,樋口 祐次,下川 直史,高木 昌宏
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] 線虫C. elegansのメカノレセプターDEG-1を介した低温耐性の温度情報伝達2019

    • 著者名/発表者名
      高垣菜式、太田茜、大西康平、水口洋平、豊田敦、久原篤
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] 線虫C. elegansの酸素濃度依存的な温度情報伝達に関わる神経回路の解析2019

    • 著者名/発表者名
      岡畑美咲、Aguan D. Wei、大田茜、久原篤
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] C. elegansの低温耐性現象における温度受容体GPCR2019

    • 著者名/発表者名
      大西康平、三浦徹、宇治澤知代、太田茜、久原篤
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] 線虫C. elegansから見つかってきたGPCR型とDEG型の新規の温度受容体2019

    • 著者名/発表者名
      高垣菜式、大西康平、太田茜、久原篤
    • 学会等名
      異分野融合による次世代光生物学(研究会)
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学受容ニューロンで制御される温度馴化メモリー2019

    • 著者名/発表者名
      久原篤、岡畑美咲、Aguan D. Wei、大田茜
    • 学会等名
      日本生化学会
  • [学会発表] 線虫C.elegansの低温耐性に関わるGPCR型温度センサー同定と解析2019

    • 著者名/発表者名
      大西康平、三浦徹、宇治澤知代、太田茜、久原篤
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大阪大会
  • [学会発表] 線虫C. elegansの低温馴化において酸素情報が温度受容ニューロンを調節する2019

    • 著者名/発表者名
      Misaki Okahata, Aguan D. Wei, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] Temperature sensation via mechanoreceptor DEG-1 in C. elegans cold tolerance2019

    • 著者名/発表者名
      Natsune Takagaki, Akane Ohta, Kohei Ohnishi, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Yuichiro Fujiwara & Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] Transcriptome analysis of ASJ thermosensory neuron in cold tolerance using single neuron RNA-seq method2019

    • 著者名/発表者名
      Akane Ohta & Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      線虫研究の未来を創る会2019
    • 招待講演
  • [学会発表] C. elegansの低温耐性に関与するGPCR型温度センサーの同定と解析2019

    • 著者名/発表者名
      大西康平、三浦徹、宇治澤知代、太田茜、久原篤
    • 学会等名
      線虫研究の未来を創る会2019
  • [学会発表] 線虫C. elegansの低温耐性における温度応答メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      久原篤
    • 学会等名
      広島大学大学院理学研究科第13回セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural circuit integrating between oxygen and temperature signaling in C. elegans2019

    • 著者名/発表者名
      Misaki Okahata, Aguan D. Wei, Akane Ohta, Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会
  • [学会発表] 線虫C. elegansの低温耐性の分子・組織ネットワーク2019

    • 著者名/発表者名
      太田茜、岡畑美咲、大西康平、高垣菜式、久原篤
    • 学会等名
      第3回冬眠休眠研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanoreceptor-mediated temperature sensation in cold tolerance2019

    • 著者名/発表者名
      Natsune Takagaki, Akane Ohta, Kohei Ohnishi, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Yuichiro Fujiwara & Atsushi Kuhara
    • 学会等名
      22th C. elegans International conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 線虫C. elegansの低温耐性における温度センシングシステム2019

    • 著者名/発表者名
      太田茜、岡畑美咲、大西康平、久原篤
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 線虫C. elegansの低温耐性を制御する新規GPCR型温度受容体SRXの解析2019

    • 著者名/発表者名
      大杉 和寛、大西康平、坂本 裕哉、高垣菜式、三浦 徹、太田 茜、久原 篤
    • 学会等名
      日本動物学会近畿支部会
  • [学会発表] TRPM5 チャネルの温度依存的活性化不活性化2019

    • 著者名/発表者名
      内田邦敏
    • 学会等名
      第4回イオンチャネル研究会
  • [学会発表] 脂質平面膜法を用いた TRPM5 チャネルの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      内田邦敏
    • 学会等名
      第70回西日本生理学会
  • [備考] 新学術領域研究「温度生物学」ホームページ

    • URL

      https://www.nips.ac.jp/thermalbio/

  • [備考] 自然科学研究機構生命創成探究センター・温度生物学研究グループ ホームページ

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/cs/

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公開日: 2021-01-27  

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