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2019 年度 実績報告書

匂いを多様化するタンパク質の嗅粘液内発現機構の解明と匂い受容体応答の遷移

研究課題

研究課題/領域番号 18K14060
研究機関東京農工大学

研究代表者

福谷 洋介  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50747136)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード嗅覚受容体 / 細胞膜輸送 / 代謝酵素 / タンパク質
研究実績の概要

本研究は、哺乳類の嗅覚受容体(ORs)の機能に影響を与えると考えられる、嗅粘液と嗅粘液中に含まれるタンパク質の機能を明らかにするために、その解析手法の構築や実際のタンパク質がORsに与える影響の解明を目的とした。前年度において、気相からの溶け込みを再現した嗅覚受容体発現細胞の刺激方法を確立し論文発表をしている。本年度では、この確立した実験手法をより広めるため、Journal of Visualized Experimentsに動画として発表し、ORs発現細胞への気相刺激法の詳細を公開した。また、嗅粘液に発現させると考えられる代謝酵素のクローニングと機能解析を行い、アルデヒドデヒドロゲナーゼが気相から溶け込んだシンナムアルデヒドに対する一部のORsの応答を変化させることを発見した。
異種細胞での機能発現ができないORsがあり、より多くのORsの機能解析研究を実現することが重要となるため、ORsの細胞膜輸送シャペロンであるReceptor transporting protein(RTP)の機能解析を行った。RTPが2量体を形成することや、ORs輸送に重要なアミノ酸を同定し、論文発表をした。本研究成果は、より多くのORsを本来の機能をもった状態での機能解析実験が可能になることが期待される。
フォスファチジルエタノールアミン結合タンパク質1というタンパク質が一部のORsを活性化し、嗅神経細胞の軸索誘導に影響することについて、海外の研究者との共同研究として論文を発表した。この発見は、これまで低分子化合物が以外にもタンパク質がORsリガンドとなる新規な知見となり、ORsが応答する分子の対象を広げる成果となる。
上記の研究成果はいずれも哺乳類ORsの機能や嗅覚粘液中のタンパク質の嗅覚応答に与える役割の解明を進めるために非常に重要な研究成果となると考えられる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Duke university medical center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Duke university medical center
  • [国際共同研究] VIMM(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      VIMM
  • [雑誌論文] Structural instability and divergence from conserved residues underlie intracellular retention of mammalian odorant receptors2020

    • 著者名/発表者名
      Ikegami Kentaro、de March Claire A.、Nagai Maira H.、Ghosh Soumadwip、Do Matthew、Sharma Ruchira、Bruguera Elise S.、Lu Yueyang Eric、Fukutani Yosuke、Vaidehi Nagarajan、Yohda Masafumi、Matsunami Hiroaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 ページ: 2957~2967

    • DOI

      10.1073/pnas.1915520117

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-time In Vitro Monitoring of Odorant Receptor Activation by an Odorant in the Vapor Phase2019

    • 著者名/発表者名
      de March Claire A.、Fukutani Yosuke、Vihani Aashutosh、Kida Hitoshi、Matsunami Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 146 ページ: e59446

    • DOI

      10.3791/59446

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Anticancer saponin OSW-1 is a novel class of selective Golgi stress inducer2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Mayu、Sasaki Kanae、Fukutani Yosuke、Yoshida Hiderou、Ohsawa Ikuroh、Yohda Masafumi、Sakurai Kaori
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 29 ページ: 1732~1736

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.05.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The N-terminal region of RTP1S plays important roles in dimer formation and odorant receptor-trafficking2019

    • 著者名/発表者名
      Fukutani Yosuke、Tamaki Ryohei、Inoue Ryosuke、Koshizawa Tomoyo、Sakashita Shuto、Ikegami Kentaro、Ohsawa Ikuroh、Matsunami Hiroaki、Yohda Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 ページ: 14661~14673

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.007110

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Axonal Odorant Receptors Mediate Axon Targeting2019

    • 著者名/発表者名
      Zamparo Ilaria、Francia Simona、Franchi Sira Angela、Redolfi Nelly、Costanzi Elisa、Kerstens Axelle、Fukutani Yosuke、Battistutta Roberto、Polverino de Laureto Patrizia、Munck Sebastian、De Strooper Bart、Matsunami Hiroaki、Lodovichi Claudia
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 29 ページ: 4334~4348.e7

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.11.099

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 哺乳類嗅覚受容体の機能的発現とニオイセンシング応用技術開発2020

    • 著者名/発表者名
      福谷 洋介
    • 学会等名
      2020年 日本生物工学会 賀詞交換会
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional expression of the mammalian odorant receptors toward the development of odorant sensing technology2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Fukutani
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of the Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類嗅覚受容体発現細胞パネルによる気相中におい分子検出技術の開発と官能評価応用への展開2019

    • 著者名/発表者名
      福谷 洋介, 木田 仁, Joel D Mainland, 養王田 正文, 松波 宏明
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] 生化学的解析を目指した高発現嗅覚受容体の生産2019

    • 著者名/発表者名
      福谷洋介、阿部雅司、池上健太郎、浅川賢史、越澤知世、竹田浩之、松波宏明、養王田正文
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会

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公開日: 2021-01-27  

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