味覚情報変換カスケード内の感覚の潜時を規定する機能分子の同定

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10671743
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 岡田 幸雄 長崎大学, 歯学部, 助教授 (60136687)
• 研究分担者: 藤山 理恵 長崎大学, 歯学部, 助手 (10274664) ; 宮本 武典 長崎大学, 歯学部, 助手 (10167679)
• キーワード: 味細胞 / サッカリン / GTPγS / ホスホリパーゼC / パッチクランプ / ウシガエル / イオンチャネル / 情報伝達

研究概要

実験にはウシガエルを用いた。脊椎を破壊した動物から舌を摘出し200〜300個の味覚円盤を切り出した。パパインを用いた酵素処理により単離味細胞を得た。パッチクランプ法の全細胞記録法を用いて味細胞の膜電位を固定し、味刺激で誘発される膜電流を記録した。味細胞の膜電位を-50mVに保持しながら-100mVから+100mVの間のランプ電位変化に対して流れる膜電流を測定して電流-電圧(I-V)特性を求めた。実験データは、パソコン内のハードディスクに保持し、ペンレコーダでも記録した。
10mM Cl^-を含む電極内液で膜を破り全細胞固定の状態にして44個のロッド型細胞を30mMサッカリンで刺激すると、-50mVの保持電位で10個の細胞(23%)が10pA以上の内向き電流を示した。このサッカリン感受性を示す10個の細胞の内、6個の細胞は一過性の応答を示したが、他の4個の細胞は持続性の応答を示した。
サッカリン応答におけるcAMP濃度減少の可能性を調べるために、電極内液に1mM8-Br-cAMPを加えて全細胞固定を行いサッカリンで味細胞を刺激した。16個のロッド型細胞の内、3個の細胞(19%)が内向き電流を示した。細胞内cAMPは、サッカリン応答を抑制する傾向が見られたが有意に抑制することはなかった。
電極内液にIP_3リセプターの阻害剤であるヘパリン(1mg/ml)を加えると、ロッド型細胞のサッカリン応答は強く抑制され、1個の細胞だけがサッカリンによる内向き電流を示した。カエル味細胞のサッカリン応答にはIP_3濃度の上昇が関与するものと考えられた。
電極内液に50μM IP_3を加えて膜を破ると、13個のロッド型細胞の内5個の細胞(38%)が内向き電流を示した。しかしながら、Gαqと共役するホスホリパーゼCの活性化剤であるPasteurella multocida毒素の細胞内灌流は何の応答もロッド型細胞に誘発しなかった。カエルのサッカリン応答にGαq以外のGタンパクが関与するものと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Sato,T. et al.: "The origin of slow potential on the tongue surface induced by frog golssopharyngeal efferent fiber stimulation."Chem.Senses. 25. 583-589 (2000)
• [文献書誌] Okada,Y. et al.: "Comparison of a Ca^<2+>-gated conductance and a second-messenger-gated conductance in rat olfactory neurons."J Exp.Biol.. 203. 567-573 (2000)
• [文献書誌] Imendra,K.G. et al.: "Serotonin inhibits voltage-gated sodium current by cAMP-dependent mechanism in bullfrog taste receptor cells."Neurosci.Lett.. 294. 151-154 (2000)
• [文献書誌] Miyamoto,T. et al.: "Differential transduction mechanisms underlying NaCl-and KCl-induced responses in mouse taste cells."Chem.Senses. 26. 67-77 (2001)
• [文献書誌] Sato,T. et al.: "Non-synaptic transformation of gustatory receptor potential by stimulation of parasympathetic fiber of frog glossopharyngeal nerve."Chem.Senses. 26. 79-84 (2001)
• [文献書誌] Okada,Y. et al.: "Saccharin activates cation conductance via inositol 1,4,5-trisphosphate production in a subset of isolated rod taste cells in the frog."Eur.J.Neurosci.. 13. 308-314 (2001)