味細胞内味覚受容Caシグナルの生体内イメージングと亜鉛欠乏による味覚障害機序解析

味觉细胞味觉受体Ca信号的体内成像及缺锌味觉障碍机制分析

• 批准号: 20K09740
• 负责人: 田中 真琴
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09740/
• 关键词: 味細胞; TRPM5遺伝子; カルシウムシグナル; 味覚障害; 味細胞内Caシグナル; Caイメージング; 亜鉛欠乏

味覚受容器機構において、味蕾細胞内Ca2+シグナルが重要な役割を果たすことは、細胞・分子レベルの研究で明らかにされてきているが、味覚受容器が生理的な 構築を維持した状態でのカルシウムシグナル機構に関しては未知の部分が多く残されている。本研究ではタンパク質型高感度カルシウムインジケーターを用いて、これまでに行われていない生体内での味覚受容器のカルシウムシグナルを計測することを目的としている。これまでにCRSPR-Cas9という遺伝子組み換え技術を使用し、味蕾Ⅱ型細胞に特異的に存在する膜タンパクであるTransient receptor potential cation channel subfamily M member 5（TRPM5）遺伝子にテトラサイクリンアクチベーターを導入したマウス、TRPM5特異的tetracycline transactivator(tTA) 発現マウスの作成に成功した。その完成したマウスをTet-Oシステムを使用した、全身の全細胞に蛍光カルシウムセンサー（YC-NANO50）を持つ遺伝子改変マウスと交配を行い、TRPM5特異的にYC-NANO50発現させたマウス（TRPM5特異的YC-NANO50発現マウス）を作成した。TRPM5特異的YC-NANO50発現マウスの舌を摘出し、免疫染色の手法を用いて味蕾Ⅱ型細胞にYC-NANO50が発現していることが確認できた。TRPM5特異的YC-NANO50発現マウスに腹腔内麻酔を行ない、マウスが生きている状態で舌を露出させ、蛍光実体顕微鏡を用いてマウスの茸状乳頭の味蕾が安定的に観察できる実験系を確立し、Ⅱ型味細胞内の味情報伝達の必須であるイノシトール３リン酸（IP3）を分解する酵素を遺伝子組み換え技術を用いて、TRPM5特異的YC-NANO50発現マウスのⅡ型味細胞のみに発現させることに成功した。

细胞和分子水平的研究表明，味蕾中的细胞内 Ca2+ 信号在味觉受体机制中发挥着重要作用。这项研究的目的是使用基于蛋白质的高灵敏度钙指示剂测量体内味觉受体的钙信号，这是以前从未做过的。迄今为止，我们已经使用称为 CRSPR-Cas9 的基因重组技术将四环素激活剂引入小鼠瞬时受体电位通道亚家族 M 成员 5 (TRPM5) 基因，这是一种专门存在于 II 型味蕾细胞中的膜蛋白。成功培育出表达 TRPM5 特异性四环素反式激活蛋白 (tTA) 的小鼠。完成的小鼠与使用Tet-O系统在身体所有细胞中具有荧光钙传感器（YC-NANO50）的转基因小鼠和在TRPM5中特异性表达YC-NANO50的小鼠（TRPM5特异性YC）杂交。创建了表达-NANO50的小鼠。摘除表达TRPM5特异性YC-NANO50的小鼠的舌头，并使用免疫染色，证实YC-NANO50在味蕾II型细胞中表达。我们建立了一个实验系统，其中表达TRPM5特异性YC-NANO50的小鼠被腹腔麻醉，其舌头在活着时暴露，并且使用荧光立体显微镜可以稳定地观察小鼠菌状乳头中的味蕾。利用基因重组技术，我们仅在表达 TRPM5 特异性 YC-NANO50 的小鼠 II 型味觉细胞中成功表达了一种降解肌醇三磷酸 (IP3) 的酶，该酶对于细胞内味觉信息传递至关重要。

项目成果

カルシウムセンサー質発現マウスによるⅡ型味細胞Ca動態のin vivoイメージング解析

表达钙感受器的小鼠 II 型味觉细胞钙动力学的体内成像分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 平野良

カルシウムセンサー質発現マウスによるⅡ型味細胞Ca動態のin vivoイメージング解析

表达钙感受器的小鼠 II 型味觉细胞钙动力学的体内成像分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 平野良