マウス嗅覚システム構築に関わるゲノム情報の抽出

小鼠嗅觉系统构建相关基因组信息的提取

基本信息

批准号：
20016004
负责人：
西住裕文
金额：
$ 5.63万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20016004/
关键词：
嗅覚受容体遺伝子発現神経回路形成軸索投射マウス

项目摘要

マウス嗅覚系において、個々の嗅細胞が千種類以上存在する嗅覚受容体(odorant receptor : OR)遺伝子の中から一種類のみを選択的かつ相互排他的に発現することにより、匂い情報を受容し識別するシステムが構築される。OR遺伝子の単一発現の分子機構については、当グループの研究等から、遺伝子座制御領域による正の制御と、発現したOR分子が他のOR遺伝子の発現を抑制する負のフィードバック制御によって維持されていると考えられている。しかしながら、負のフィードバック制御の実体については依然不明な点が多い。負のフィードバックシグナルがGタンパク質の活性化とは関係がなく,またOR特異的なものでもないというこれまでの知見から、今回我々は、様々な種類の7回膜貫通型受容体(7TMR)と相互作用するβ-Arrestinに着目し、そのフィードバック機構への関与について検討した。OR分子は多種類存在し、β-Arrestinと相互作用する部位についての知見は今のところ得られていない。そこで7TMRの中で解析が進んでいて、β-Arrestinと相互作用する部位も判明しているβ2-Adrenergic receptor(β2AR)を利用した。具体的には、OR遺伝子の代わりに、野生型β2AR、あるいは、β-Arrestinシグナルを遮断する変異型β2ARを、OR遺伝子のプロモーター制御下で発現させる遺伝子操作マウスを作製し、解析を行った。その結果、野生型β2ARを発現する嗅細胞はその軸索を収斂させ糸球を形成するのに対し、変異型β2ARを発現する嗅細胞の軸索は収斂せずに分散し、複数の糸球へ投射することが判明した。これは変異型β2ARを発現する嗅細胞では、他の内在性ORが共発現しており、その種類に応じて異なる複数の糸球へ投射することに起因していると考えられる。今後、負のフィードバックシグナルへのβ-Arrestinの関与が明らかになれば、さらにその下流のシグナルを追うことで、ORの単一発現機構の全容を明らかにすることができると期待される。

在小鼠嗅觉中，在嗅觉中，只有一种类型的嗅觉受体（气味受体）基因具有超过1,000种类型的嗅觉细胞，并且可以互连，因此可以接受和鉴定出气味信息。单个表达分子机制的器官通过基因座椅控制区域的阳性对照和抑制其他基因表达的负反馈控制维持。但是，关于负反馈控制仍然有许多不清楚的事情。从过去的知识中，负反馈信号与G蛋白的激活无关，并且不是特定的，这次我们有多种七个时代的穿透受体（7TMR）。检查了反馈机制的参与。有多种或分子，并且对与β-arrestin相互作用的位点不了解。因此，在7TMR中进行了分析，并使用了与β2-辅助受体（β2AR）相互作用的β2-辅助受体（β2AR）。具体而言，创建并分析了阻断β-arestin信号的wonβ2AR或突变体β2AR，而不是或基因，而是在或基因的启动子控制下表达的基因操作小鼠。结果，表达野生β2AR的嗅觉细胞会收敛并形成肾小球，而表达突变β2AR的嗅觉细胞的轴则分散了，而没有收敛，结果证明了这一点。这被认为是由于组合表达突变体β2AR的嗅觉细胞所致，并且是由于它被投影到多个肾小球的事实所致。将来，如果揭示了β-arrestin参与负反馈信号，则可以预期追求下游信号将揭示整个或单个表达机制。