2006 年度実績報告書

個体生存戦略における匂い・フェロモンセンサーの環境応答機能

計画研究

研究領域	セルセンサーの分子連関とモーダルシフト
研究課題/領域番号	18077001
研究機関	東京大学
研究代表者	東原和成東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (00280925)
キーワード	センサー / 匂い / フェロモン / 受容体 / 昆虫 / チャネル / カイコ / ショウジョウバエ
研究概要	本研究では、独自の嗅覚システムを進化させた齧歯類と昆虫に着目して、匂いとフェロモンのセンサー機能、センサー間相互作用、センサーを介した情報伝達経路、センサー情報を統合する神経回路網、センサー刺激による行動・内分泌変化などの個体応答を解析して、細胞感覚モジュールとしての嗅覚センサーの分子動態の全貌を明らかにすることを目的としている。本年度は、セルセンサーのモーダルシフトに焦点を置き、ショウジョウバエ、蚊、カイコなど昆虫の匂い受容体、フェロモン受容体の情報伝達機構の解明に取り組んだ。昆虫における嗅覚では、マウスの場合と異なり、匂いやフェロモンの受容体とOr83bファミリーの嗅覚受容体のヘテロダイマー形成がセンサー機能に必須である。詳細な信号発生メカニズムを解析したところ、昆虫嗅覚受容体ヘテロダイマーのセンサーを介した信号は、非選択的カチオンチャネル型であることがわかった。様々な阻害剤を用いた薬理学的解析を行ったところ、その信号の情報伝達にGタンパク質が関与していないことがわかった。電気的に非興奮性の哺乳類培養細胞を用いて電気生理学的な応答解析をおこなった結果、この複合体そのものがチャネルを形成しているということが強く示唆された。また、カイコ蛾のゲノム上に存在する嗅覚受容体遺伝子を探索したところ、70個の嗅覚・味覚受容体遺伝子がみつかった。それぞれの遺伝子がカイコの鼻あるいはカイコ蛾の触角に発現しているかをRT-PCR法を用いて調べた。