哺乳動物の選択的なフェロモン受容機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10672016
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 柏柳 誠 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (20169436)
• キーワード: フェロモン / IP_3 / cAMP / Gi / Go / 副嗅球 / フェロモン受客細胞 / Fos

研究概要

神経細胞の一種であるフェロモン受容細胞は、フェロモン情報を電気的信号に変換することにより中枢に情報を伝える。フェロモン受容細胞での情報伝達に関与するセカンドメッセンジャー系の解析するために、ラット鋤鼻器感覚上皮より調製した膜標品に尿フェロモンを与えたときのcAMPとIP_3濃度変化を測定した。フェロモンは、cAMP濃度を全く変化させなかったが、IP_3濃度を増加させた。また、IP_3をフェロモン受容細胞内に投与すると興奮性の応答が測定されたのに対し、cAMPを与えても膜電流は全く変化しなかった。これらの結果から、IP_3がセカンドメッセンジャーとしてフェロモン受容に関与していることが示唆された。
感覚上皮には、GiおよびGoを有する感覚細胞が層構造をもって分布している。一方、動物は数種類のフェロモンを受容しているために、その分布とフェロモン選択性が関連することを予想した。そこで、Wistar系のオスとメスおよびDonryu系のオスラットの尿フェロモンを様々な層に存在するフェロモン受容細胞に投与した。感覚上皮上部に存在するGo陽性細胞は、Wistar系オスラットの尿フェロモンに選択的に応答し、下部に存在するGi陽性細胞はWistar系メスラットおよびDonryu系オスラットの尿フェロモンに選択的に応答した。フェロモン情報は、まず、副嗅球に入力する。副嗅球には、GiおよびGo陽性細胞が入力する2つの領域が存在する。そこで、種々のフェロモンが副嗅球でどの領域の神経細胞を興奮させるかを抗Fos抗体を用いて調べた。Wistar系オスラットの尿フェロモンを投与すると副嗅球の前半部に、Wistar系メスラットの尿フェロモン投与すると後半部にそれぞれ特異的にFos陽性細胞を発現させた。これらの結果は、フェロモン情報が特異的な経路で中枢に伝達されることを示した。

研究成果

• [文献書誌] K.Inamura: "Laminar distribution of pheromone receptive neurons in rat vomeronasal epithelium"J. Physiol. Lond. 517. 731-739 (1999)
• [文献書誌] K.Tsujikawa: "Protease sensitive urinary pheromones induced region specific Fos-expression in rat accessory olfactory bulb"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 260. 222-224 (1999)
• [文献書誌] A. Iida: "Responses of olfactory sensory neurons in Xenopus water nose to volatile odorants and amino acid"J. Gen. Physiol.. 114. 85-92 (1999)
• [文献書誌] K.Inamura: "Regionalization of Fos immunostaining in rat accessory olfactory bulb when the vomeronasal organ was exposed to urine"Eur. J. Neurosci.. 11. 2254-2260 (1999)
• [文献書誌] K. Sasaki: "Inositol-1,4,5-trisphosphate accumulation induced by urine in rat vomeronasal epithelium"Brain Res.. 829. 161-168 (1999)
• [文献書誌] K.Inamura: "Cluster of proliferating cells in rat vomeronasal sensory epithelium"Neuro Report. 11(in pess). (2000)