2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15J05301
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山下 純平 東京工業大学, 生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 転写因子Pou2f3/Skn-1a / Trpm5陽性化学感覚細胞 / 組織化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類は味蕾にある苦味受容体によって体外から侵入してきた有害物質を検出し、体内への侵入を防いでいる。近年、味蕾だけではなく鼻腔上皮、気管上皮などにも苦味受容体発現細胞が存在することが報告されている。しかしながら、詳しい機能や分化メカニズムは明らかになっていない。本研究では、マウス苦味受容体発現細胞の機能や分化メカニズムの詳細な解明を目的として、以下の二つの研究課題をおこなっている。
課題①：Trpm5陽性化学感覚細胞における転写因子Pou2f3/Skn-1aの機能解明
申請者らはSkn-1a機能欠損マウスの解析から、嗅上皮、呼吸上皮におけるTrpm5陽性化学感覚細胞の産生において転写因子Skn-1aが必須であることを明らかにしている。Trpm5陽性化学感覚細胞は気管、尿道、胸腺にも局在する。これらのTrpm5陽性化学感覚細胞の産生が、呼吸上皮や嗅上皮と同様にSkn-1aによって制御されているかどうかを明らかにすることを目的として、本研究では各組織におけるSkn-1a遺伝子の発現解析及びSkn-1a機能欠損マウスを用いた機能解析をおこなった。免疫組織化学やin situ hybridizationによる解析から、転写因子Pou2f3/Skn-1aが気管上皮、尿道上皮、胸腺髄質のTrpm5陽性化学感覚細胞の分化・産生に必須な遺伝子として機能していることがわかった。
課題②：鼻腔Trpm5陽性化学感覚細胞に発現する苦味受容体遺伝子の解明
鼻腔の苦味受容体が細菌の分泌物などの有害物質を受容し、炎症反応の誘発や呼吸回数の制御をすることが明らかになっている。しかしながら、齧歯類では約40種ある苦味受容体遺伝子のうち、どの遺伝子が鼻腔に発現しているかは明らかになっていない。発現遺伝子プロファイルを明らかにすることを目的として、苦味受容体遺伝子特異的なRNAプローブを合成し、in situ hybridizationによる発現解析をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
課題①：「Trpm5陽性化学感覚細胞における転写因子Pou2f3/Skn-1aの機能解明」では、Trpm5陽性化学感覚細胞における転写因子Pou2f3/Skn-1aの機能解析をおこなった。気管上皮、尿道上皮、胸腺髄質に局在するTrpm5陽性化学感覚細胞において転写因子Pou2f3/Skn-1aの発現及び機能を明らかにし、転写因子Pou2f3/Skn-1aのTrpm5陽性細胞におけるマスター遺伝子としての機能が示唆された。この研究成果は国内学会、国際シンポジウムにおいて発表している。課題②：「鼻腔Trpm5陽性化学感覚細胞に発現する苦味受容体遺伝子の解明」では、苦味受容体遺伝子特異的なRNAプローブを合成し、in situ hybridizationによる発現解析をおこなったが、Tas2r105, 108以外の遺伝子についてはシグナルを検出することができなかった。今後は、RNAviewやチラミドシグナル増幅といった高感度なmRNA検出手法を用いた発現解析を試みる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究結果から、転写因子Pou2f3/Skn-1aがTrpm5陽性化学感覚細胞のマスター遺伝子であることが示唆された。Trpm5陽性化学感覚細胞はマウスの耳管や目の瞬膜にも存在することが報告されている。免疫組織化学やin situ hybridizationによって耳管や瞬膜におけるPou2f3/Skn-1aの発現解析及び発現細胞種を特定し、Pou2f3/Skn-1a機能欠損マウスを用いたPou2f3/Skn-1aの機能解析をおこなうことで、上記の仮説を実証する。また、Pou2f3/Skn-1a機能欠損マウスはあらゆる組織のTrpm5陽性化学感覚細胞が消失すると予想されるため、機能未知のTrpm5陽性化学感覚細胞の機能解析に有用であると考えられる。今後はPou2f3/Skn-1a機能欠損マウスを用いた生理学的解析によって、Trpm5陽性化学感覚細胞の生体機能の解明を目指す。
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