2021 年度研究成果報告書

昆虫嗅覚系の補助タンパク質を活用した受容体利用型匂いセンサの高感度化技術の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	18K05671
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分39050:昆虫科学関連
研究機関	東京大学
研究代表者	光野秀文東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (60511855)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	匂いバイオセンサ / 昆虫 / 嗅覚受容体 / 補助タンパク質
研究成果の概要	本研究では、昆虫の嗅覚受容体による匂いの高感度受容に寄与する生体分子を探索し、嗅覚受容体-共受容体を再構築した匂い検出素子である“センサ細胞”に遺伝子導入することで、対象の匂いを高感度に検知する人工嗅覚細胞の開発基盤の確立を目指した。まず、アフリカツメガエル卵母細胞の発現系を用いて、昆虫の触角で機能する膜タンパク質が嗅覚受容体-共受容体の電流応答値を増大させることを見出した。次に、対象となる生体分子の遺伝子をセンサ細胞に追加導入する技術を確立した。最終的に、本技術に従って、嗅覚受容体-共受容体とともに対象の生体分子を共発現させることで、人工嗅覚細胞を開発した。
自由記述の分野	昆虫生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	卵母細胞を用いた発現系により、昆虫の触角で機能する膜タンパク質が嗅覚受容体-共受容体の匂い物質に対する応答感度を増大させることを見出し、昆虫が備える高感度な匂い受容に関する重要な知見が得られたことから学術的に意義がある。また、特定した膜タンパク質の遺伝子をセンサ細胞に導入することで、匂いの検出素子となる人工嗅覚細胞を開発する基盤を確立し実用的なバイオセンサの開発につながる成果が得られたことから社会的意義も大きい。