水棲動物の化学受容機構

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044172
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 鈴木 教世 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10001851)
• 研究分担者: 丸井 隆之 奥羽大学, 歯学部, 教授 (40076047) ; VALENTINCIC テイナ リュウブリアナ大学, 生物工学部, 教授 ; CAPRIO John ルイジアナ州立大学, 文理学部, 教授 ; 栗原 堅三 北海道大学, 薬学部, 教授 (00016114)
• キーワード: 化学感覚 / 嗅覚味覚 / 魚類 / トランスダクション / アミノ酸 / 嗅覚味覚受容体 / イオンチャンネル / 摂食行動

研究概要

以下の主要項目について研究を進め新しい知見を得た。1)ニジマス、ナマズの嗅粘膜をタンパク分解酵素処理し、パッチクランプ法を適用出来る分離嗅細胞標本を得る技法及び嗅細胞や味細胞にアミノ酸類を与える刺激装置の開発を行い、嗅細胞の応答を調べた。ニジマス、ナマズの嗅粘膜には、繊毛型と微絨毛型の2種の嗅細胞が含まれ、繊毛型嗅細胞は、アミノ酸について異なる応答スペクトラムを示し、個々の絨毛型嗅細胞には複数のアミノ酸受容体が分布することが分かった。2)ナマズの嗅細胞のアミノ酸応答のクエン酸付加による効果を調べた。ナマズの嗅細胞のアミノ酸応答は、微量のクエン酸付加により増強され、EOGや嗅神経応答に周期的応答波を誘起することが明らかになった。3)コイの味細胞膜片のアミノ酸結合と神経応答の関係を調べ、又、味蕾からmRNAを抽出し、G蛋白質のcDNAのクローニングをPCR法で行い、in situhybridizationにより味蕾細胞での発現分布を調べた。コイ味細胞膜片のアミノ酸結合と味神経応答には、相関関係があった。又、味蕾にG蛋白質の発現が確認され味細胞でのアミノ酸受容はG蛋白質連関受容体によることが確認された。4)ヒメマス、シロザケ嗅細胞のアミノ酸類に対する嗅神経応答を記録し、嗅上皮の塩濃度環境変化に伴う応答変化を解析した。又、回帰中のヒメマスの母川水に対する応答を調べた。ヒメマス、シロザケ嗅細胞のアミノ酸類に対する嗅神経応答は、嗅上皮の塩濃度環境変化があっても変化しないことから、サケ科魚類の嗅覚器は塩環境への適応能をもつことが明らかになった。5)ナマズ類及びハヤ類のアミノ酸刺激対する条件付け行動を観察し、魚種やアミノ酸の種類により起こされる摂食行動誘発の差異を調べた。ナマズ類及びハヤ類では、魚種により有効な嗅覚刺激としてのアミノ酸種が異なることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Kohbara,J.and Caprio,J.: "Taste responses to binary mixtures of amino acids in the sea catfish, Arius felis." Chem. Sens.(in press). (1996)
• [文献書誌] Kiyohara,S.and Caprio,J.: "Somatotopy of the facial lobe in the sea catfish, Arius felis." J. Comp. Neurol.(in press). (1996)
• [文献書誌] Kang,J.and Caprio,J.: "In vivo responses of single olfactory receptor neurons in the channel catfish, Ictalurus punctatus." J. Neurophysiol.73. 172-177 (1995)
• [文献書誌] Kang,J.and Caprio,J.: "Electrophysiological responses of single olfactory bulb neurons to amino acids in the channel catfish, Ictalurus punctatus." J. Neurophysiol.74. 1421-1434 (1995)
• [文献書誌] Kang,J.and Caprio,J.: "Electrophysiological responses of single olfactory bulb neurons to binary mixtures of amino acids in the channel catfish, Ictalurus punctatus." J. Neurophysiol.74. 1435-1443 (1995)
• [文献書誌] Valentincic,T.,Kralj,J.,Stenovec,M.and Koce,A.: "Learned olfactory discrimination of amino acids and their binary mixtures in bullhead catfish Ameiurus nebulosus." Pflug. Arch. Europ. J. Physiol.22GD06:(in press). (1996)
• [文献書誌] 平林真一、鈴木教世: "嗅細胞順応におけるカルモジュリン系制御の関与" 日本味と匂学会誌(Jpn. J. Taste Smell Res.). 2. 197-199 (1995)
• [文献書誌] 鈴木教世: "脊椎動物の嗅覚トランスダクション-最近の研究展望" 日本味と匂学会誌(Jpn. J. Taste Smell Res.). 2. 7-18 (1995)
• [文献書誌] Hirabayashi,S.and Suzuki,N.: "Coexistence of cAMP-and IP_3-pathways in individual olfactory receptor neurons in the rat." Chem. Sens.20. 371 (1995)
• [文献書誌] Shoji,T.,Fujita,K.,Furihata,E.and Kurihara,K.: "Olfactory responses of a euryhaline fish, the rainbow trout: adaptation of olfactory receptors to sea water and salt-dependence of their responses to amino acids." J. Exp. Biol.(in press). (1996)
• [文献書誌] Kashiwayanagi,M.and Kurihara,K.: "Odor responess after complete desensitization of the cAMP-dependent pathways in turtle olfactory cells." Neurosci. Lett.193. 61-64 (1995)
• [文献書誌] Taniguchi,M.,Kashiwayanagi,M.and Kurihara,K.: "Intracellular injection of inositol 1, 4, 5-trisphosphate increases a conductance in membranes of turtle vomeronasal receptor neurons in the slice preparation." Neurosci. Lett.188. 5-8 (1995)
• [文献書誌] Bozic,J.and Valentincic,T.: "Quantitative analysis of social grooming behavior of honey bee Apis mellifera carnica." Apidologia. 26. 141-147 (1995)
• [文献書誌] 杉木正史、丸井隆之: "カルボン酸に対するコイ味神経応答の解析" 歯基礎誌. 37. 394-403 (1995)
• [文献書誌] 丸井隆之: "魚類味覚中枢" 日本味と匂学会誌(Jpn. J. Taste Smell Res.). 2. 19-31 (1995)
• [文献書誌] 天貝裕地、辻 満、丸井隆之、尾崎まみこ、徳永史生: "コイ味蕾細胞にみられるG蛋白質" 日本味と匂学会誌(Jpn. J. Taste Smell Res.). 2. 399-401 (1995)