卵母細胞発現系を用いた嗅細胞の匂い受容機構の研究

利用卵母细胞表达系统研究嗅细胞气味受体机制

基本信息

批准号：
01570079
负责人：
森憲作
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka Bioscience Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至 1990
项目状态：
已结题

项目摘要

フナの嗅粘膜より抽出したmRNAをゼノパス卵母細胞に発現させ、各種アミノ酸およびプロスタグラジンF_2αで刺激をおこなうと、非常にゆっくりとした時間経過の内向きの膜電流が誘起された。この内向きの電流はCl^ーイオンによるものであり、恐らくIP_3を介したものだと推定された。しかしながら、匂い分子によってmRNA注入卵に誘起される膜電流は最大のものでも数十nAしかなくcDNAのクロ-ニングには不十分であった。これは、匂い受容分子の多くがcAMP系を介した細胞内情報伝達系とカップルしており、IP_3系を介しているものはその一部にすぎないためだと考えられる。上記の結果より、本年度は嗅細胞の軸索から直接入力を受けている嗅球のニュ-ロンの匂い応答様式を調べることにより、嗅細胞の匂い受容機構を調べることにした。ウレタン麻酔したウサギの嗅球の個々のニュ-ロンからスパイクを記録し、各種の脂肪酸の匂いで嗅粘膜中の嗅細胞を刺激した。その結果(1)脂肪酸の匂いに応答するニュ-ロンは嗅球の前背側部の内側に集中していた。(2)個々のニュ-ロンは脂肪酸のうち特定の範囲の「長さ」もしくは「大きさ」の側鎖をもつものに選択的に応答した。上記の結果は、(1)脂肪酸の匂いに対する受容分子を発現している嗅細胞は、その軸索を嗅球の前背側部の内側へと選択的に投射していること、および(2)個々の嗅細胞は、各種の脂肪酸の匂い分子を、その側鎖の構造により識別し、嗅球のニュ-ロンに伝達していること等を示唆している。これらの実験結果は、匂い分子の構造と、嗅覚系の細胞の応答選択性および空間配置との間に明確な対応関係があることを示した最初のもので、嗅覚神経系における匂いの分子識別機構解明への重要な第1ステップが得られたと考えられる。

当从爪牛的嗅觉粘膜中提取的mRNA在爪蟾卵母细胞中表达，并用各种氨基酸和prostagradinF_2α刺激时，在时间过程中诱导了内向膜电流。此内电流是由于Cl^-ion引起的，并且可能是通过IP_3引起的。但是，即使是通过气味分子在mRNA注射卵中诱导的最大膜电流也只有几十个Na，因此它不足以克隆cDNA克隆。这被认为是因为许多气味受体分子与cAMP系统结合了细胞内信号系统，其中只有一部分是IP_3系统。基于上述结果，今年我们决定通过检查嗅觉泡沫神经元的气味反应模式来研究嗅觉细胞的气味 - 受体机制，这些嗅觉响应模式直接从嗅觉细胞的轴突中输入。从尿电烷型兔子嗅球中记录了单个Nurons的峰值，并在嗅觉粘膜中灌溉的嗅觉细胞，并散发出各种脂肪酸的气味。结果表明，（1）对脂肪酸气味反应的Nurons集中在嗅球的内侧前侧。（2）单个Nurons对脂肪酸有选择地反应，其侧链在一定范围内“长度”或“大小”。上述结果表明，（1）表达分子的嗅觉细胞选择性地接受脂肪酸气味，选择性地将其轴突选择性地将其轴突插入嗅球的前侧，以及（2）单个嗅觉细胞区分各种脂肪酸的气味分子，通过其侧链的结构来区分各种脂肪酸的气味分子，并将其传播到元素效果。这些实验结果是第一个证明气味分子结构与嗅觉系统中细胞的响应选择性和空间排列之间明确的对应关系的结果，并被认为为阐明嗅觉神经系统中气味的分子歧视机制提供了重要的第一步。