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昆虫は、触角の嗅覚受容体を用いて、環境中の多種多様な匂い物質を検出している。われわれは、昆虫の嗅覚受容体、共受容体（Orco）、およびカルシウム感受性蛍光タンパク質（GCaMP）を共発現させたセンサ細胞が、対象の匂い物質（対象臭）を選択的に検出する素子として利用できることを示してきた。一方、目的にあわせて、さまざまな嗅覚受容体から対象臭を検出する受容体の探索技術の確立には至っていない。本研究では、嗅覚受容体の応答特性を簡便に評価する技術を確立し、その活用例として、疾病の匂い等の対象の嗅覚受容体の探索、およびセンサ細胞の作出を目指した。
まず、OrcoとGCaMPを発現させた均質な細胞系統に、新しく嗅覚受容体遺伝子を導入する手法を構築し、従来よりも簡便に対象嗅覚受容体の応答特性を取得できることを明らかにした。また、本手法により遺伝子導入した細胞系統の詳細な匂い応答特性解析を通して、対象嗅覚受容体が備える匂い選択性、濃度応答性を評価できることを明らかにし、昆虫の嗅覚受容体の機能を比較的簡便に評価できる新規技術を確立した。さらに、複数種類の嗅覚受容体について多数の匂い物質に対する蛍光応答を蛍光顕微鏡下で実測した結果、Or49bは汗に含まれる匂い成分である2-メチルフェノールに特異的に応答することを明らかにした。またOr13aでは、化学構造の類似した数10種類の匂い物質に対する蛍光応答を実測した結果、体臭に含まれる1-オクテン-3-オールに対して最も強く応答することを明らかにした。これらの対象嗅覚受容体については、単一細胞を抽出して系統化を完了し、汗臭や体臭といった対象臭を検出するセンサ細胞の作出を達成した。
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