化学受容におけるトランスダクションの分子機構

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63304063
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 木島 博正 九州大学, 理学部, 助教授 (30012397)
• 研究分担者: 花井 一光 九州大学, 理学部, 助手 (40108642) ; 二ノ宮 裕三 朝日大学, 歯学部, 助教授 (50076048) ; 嶋田 一郎 東北大学, 教養部, 教授 (50108429) ; 鈴木 教世 北海道大学, 理学部, 講師 (10001851) ; 佐藤 俊英 長崎大学, 歯学部, 教授 (60013968)
• キーワード: 味覚 / 嗅覚 / トランスダクション / cAMP / イオンチャネル / レセプタ- / 化学受容 / パッチクランプ

研究概要

本研究は動物の化学感覚のトランスダクションの分子機構をパッチクランプ法、モノクロ-ナル抗体法、遺伝解析法などを用いて解明することを目的としている。本年は計画の第2年度に当たり、研究計画も軌道に乗ってきて以下の成果を挙げることが出来た。
(1)羽化前2〜3日のニクバエの蛹から唇弁を取り出して薄く切り、これにをパパインとキチナ-ゼで処理することによって、単離味細胞を得た。これにパッチクランプ法を適用して成功した。多くの味細胞は自発的にインパルスを発生していた。全細胞クランプ下で潜時の短い内向電流が50mN蔗糖刺激によって発生し、電流のゆらぎが増加した。また細胞の可溶成分を含まないoutside-outのパッチを蔗糖刺激して開く単一チャネル電流が記録できた。この結果糖感覚のトランスダクションは糖によって直接開閉の制御される複合型チャネルによって行われていることが確証された(木島)。(2)両生類の単離嗅細胞にパッチクランプ法を適用して、いろいろな匂い物質で刺激したときに開くイオンチャネルは、細胞内のcAMPによって開く複合型チャネルと同じものであることを確証した(渋谷、中村)。またcAMP作動性チャネルの作動特性を単一チャネル電流を記録して解析した(鈴木)。さらにこのイオンチャネルと思われるタンパク質(MW:35kDa)をカエル嗅上皮から単離した(篠沢)。
(3)ショウジョウバエの新しい糖受容変異体を分離して解析した。変異は第3染色体上にあり、ピラノ-ス部位受容体の数が減少しているものと推定された。またマウスのD-フェニルアラニン低甘味感受性変異体の遺伝子座、dpa、の性質を明らかにした(谷村、二宮)。(4)ハエの味細胞、両生類嗅細胞、ヒヨコの有毛細胞で共通にCa^<2-+>イオンの細胞内流入が応答の順化を起こすことが明らかになった(尼川、渋谷、大森)。

研究成果

• [文献書誌] Hanai,K.,Oomura,Y.Kai,Y.Nishikawa,K.,Shimizu,N.,Morita,H.,Plata-Salaman,C.: "Central action of acidic fibroblast growth factor in feeding regulation." Amer.J.Physiol.256. R217-R223 (1989)
• [文献書誌] Akaike,N.,Tokutomoi,N.and Kijima,H.: "Kinetic analysis of acetylcholine-induced current in isolated frog sympathetic ganglion cells." J.Neurophysiol.61. 283-290 (1989)
• [文献書誌] Tanabe,N.and Kijima,H.: "Both augmentation and potentiation occur independently of internal Ca^<2+> at the frog neuromuscular junction." Neurosci.Lett.99. 147-152 (1989)
• [文献書誌] Shimada,I.,Maki,Y.and Sugiyama,H.: "N-acylation of stimulatory amino acids changes chiral reognition of the fleshfly labellar sugar receptor." J.Comp.Physiol.165. 193-196 (1989)
• [文献書誌] Kurahashi,T.: "Activation by odorants of cation-selective conductance in the olfactory receptor cell isolated from the newt." J.Physiology(London). 419. 177-192 (1989)
• [文献書誌] Fujishiro,N.,Kijima,H. and Miyakawa,Y.: "Isolation and characterization of feeding behavior mutants in Drosophila melanogaster." Behavior Genetics. (1990)
• [文献書誌] Kijima,H.and Kijima,S.: "Ion channel dynamics:a theoretical approach.In Biosignal Transduction Mechanisms" Ed.by M.Kasai et al.,Japan Sci.Soc.Press,Tokyo Springer-Verlag,Berlin, 28 (1989)
• [文献書誌] Kurihara,K.: "Transduction Mechanisms in Chemoreception In Biosignal Transduction Mechanisms" Ed.by M.Kasai et al.,Japan Sci.Soc.Press,Tokyo Springer-Verlag,Berlin, 24 (1989)