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2017 年度 実施状況報告書

PKD2L1カチオンチャネルによる苦味受容機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08490
研究機関富山大学

研究代表者

清水 貴浩  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (40353437)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードPKD2L1 / チャネル / 苦味
研究実績の概要

本研究では、Ⅲ型味細胞に発現している polycystic kidney disease 2-like 1 (PKD2L1) が苦味受容に寄与する可能性について検討している。我々は、これまでにマウスPKD2L1は電位依存性非選択性カチオンチャネルとして機能すると報告している。昨年度に行ったPKD2L1過剰発現細胞における電気生理学的実験とPKD2L1ノックアウトマウスを用いた短時間二瓶選択嗜好実験により、PKD2L1がキニーネによる苦味受容機構に関与している可能性が示唆されている。そこで本年度は、野生型マウスおよびPKD2L1ノックアウトマウスから味細胞を単離した後、Ⅲ型味細胞のキニーネ感受性をそれぞれ Fura-2 を用いたカルシウムイメージング法により比較した。Ⅲ型味細胞は電位依存性カルシウムチャネルを発現しているため、脱分極刺激によりカルシウム応答を生じた味細胞をⅢ型味細胞とした。その結果、野生型マウスから単離したⅢ型味細胞では、キニーネの除去により持続的なカルシウム応答が観測されたが、PKD2L1ノックアウトマウスから単離したⅢ型味細胞では、そのようなカルシウム上昇は見られなかった。またこれらのマウスを用いたリック解析実験も行った。野生型マウスでは、キニーネ溶液を飲ませた直後に水を飲ませると、10秒間の飲水回数および飲水総時間が減少した。一方、PKD2L1チャネルノックアウトマウスでは、飲水回数および飲水総時間が増加した。これらの結果から、キニーネ暴露後のPKD2L1チャネルのオフ応答が苦味の持続性に関わることが示唆された。

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

これまでにPKD2L1過剰発現系と単離味細胞を用いた in vitro 実験および短時間二瓶選択嗜好実験とリック解析実験の in vivo 実験を行う環境を順調に整えることができた。これら実験により、PKD2L1チャネルが苦味受容に寄与する可能性も得られており、順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

本年度は、単離味細胞においてカルシウムイメージングに加え、パッチクランプ法を適用し、単離味細胞でのPKD2L1チャネル活性を詳細に解析する。また過剰発現実験において、キニーネ以外の苦味物質が、PKD2L1チャネル活性に影響を与えることを明らかにしているので、単離味細胞を用いた実験や in vivo 実験においても、様々な苦味物質に対する感受性について検討する。

次年度使用額が生じた理由

端数のため、次年度の経費と合算して物品購入した方が効率的であると考えたため。次年度の消耗品購入費として使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] The asparagine 533 residue in the outer pore loop region of the mouse PKD2L1 channel is essential for its voltage-dependent inactivation.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T, Higuchi T, Toba T, Ohno C, Fujii T, Nilius B, Sakai H.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 7 ページ: 1392-1401

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12273.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Transmembrane channel-like protein (TMC) 4の電気生理学的解析.2018

    • 著者名/発表者名
      清水貴浩,藤井拓人,酒井秀紀.
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
  • [学会発表] TMEM16Fの機能的多様性の連関機構の解析.2017

    • 著者名/発表者名
      清水貴浩,鍋島彰太,藤井拓人,小澤茂喜,酒井秀紀.
    • 学会等名
      第64回中部日本生理学会
  • [学会発表] TMEM16F変異体のリン脂質スクランブラーゼ活性とアニオンチャネル機能の解析.2017

    • 著者名/発表者名
      鍋島彰太,清水貴浩,藤井拓人,小澤茂喜,酒井秀紀.
    • 学会等名
      第39回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • [学会発表] 胃酸分泌細胞基底側膜のCl-輸送タンパク質SLC26A7の機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      井上貴斗,出口徳泰,藤田恭輔,阿波加隼也,田渕圭章,Ursula Seidler,清水貴浩,藤井拓人,酒井秀紀.
    • 学会等名
      第39回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • [学会発表] 細胞容積調節性アニオンチャネルの構成因子LRRC8Eの機能.2017

    • 著者名/発表者名
      川島健太郎,大野智恵,清水貴浩,藤井拓人,酒井秀紀.
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第129回例会
  • [学会発表] TRPV1チャネルの外向き電流に対する細胞内ATPの効果.2017

    • 著者名/発表者名
      柳瀬宣広,清水貴浩,藤井拓人,榊原陽香,酒井秀紀.
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第129回例会
  • [学会発表] 細胞容積調節機構に関与するアニオンチャネルの機能制御分子.2017

    • 著者名/発表者名
      松田夏穂,清水貴浩,藤井拓人,富井寿詠,酒井秀紀.
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第129回例会

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公開日: 2018-12-17  

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