| 研究課題/領域番号 |
16H02591
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| 研究機関 | 関西医科大学 |
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研究代表者 |
小早川 高 関西医科大学, 医学部, 准教授 (60466802)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 情動 / 先天的恐怖 / 嗅覚 |
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| 研究実績の概要 |
私たちが開発した人工匂い分子であるチアゾリン類恐怖臭（Thiazoline-related fear odors: tFOs）は極めて強力な恐怖応答を誘発する。tFOsを感知して恐怖行動を誘発する受容体遺伝子を同定するために、マウスのゲノムにランダム変異をENU処理により導入し、tFOに対する恐怖行動への影響を解析するというフォワードジェネティクススクリーニングを実施した。このスクリーニングではF1マウスの全ゲノムのエキソームシークエンスを解析した後に、掛け合わせを行うことでホモ変異動物を効率的に産生する方法をとった。このスクリーニングの結果、tFOsに対するFreezing行動はこれまでの予想に反して嗅覚受容体遺伝子ではなくtrpa1遺伝子により制御されることが明らかになった。Trpa1ノックアウトマウスではtFOsに対するFreezing行動、忌避行動、危険回避行動、ストレスホルモンの上昇などの恐怖応答が大幅に抑制されたことに加え、興味深いことに、蛇の皮に対する忌避行動を失われた。培養細胞に発現させたTRPA1はtFOsにより活性化された。tFOs刺激は三叉神経節のtrpa1陽性細胞、ならびに、三叉神経が接続する脳幹SP５領域のc-fos mRNA発現を上昇させた。三叉神経の物理的破壊はtFOsに対するFreezing行動を抑制した。逆に、trpa1ノックアウトマウスの三叉神経節にAAVを用いてtrpa1遺伝子を強制発現させると、tFOsに対するFreezing行動が回復した。これらの結果から、tFOsのみならず自然界に存在する天敵臭に対する恐怖行動は三叉神経節に発現するTRPA1により誘発されることが明らかになった(Nature communications in press)。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
tFOsに対する恐怖行動を制御する受容体としてTRPA1を同定した。TRPA1はtFOsが誘発するFreezing行動の誘発活性を基準にしてスクリーニングすることで同定された。しかし、TRPA1はtFOsに対する恐怖行動のみではなく複雑な天然成分の混合物である天敵臭に対する忌避行動も制御することが明らかになった。TRPA1は外界の危険を感知して恐怖応答を誘発する中核的な役割を果たす。これらの研究などにより解明された原理を応用することで、特定の種類のtFOsを利用し実際に発生している獣害を抑制できることも明らかになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
TRPA1とリガンドの相互作用どのようにして恐怖情報へと変換され行動応答を誘発するのかという原理の解明を目指す。本原理の解明は様々な動物の行動を望ましく制御する理論の構築につながる。
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