【研究分野】食品科学

【研究領域課題番号】25450194 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

味覚 / 受容体 / 構造機能解析 / 進化 / 味覚受容体 / 甘味 / Gタンパク質共役型受容体 / 構造機能 / 情報伝達 / 膜移行

【研究成果の概要】

甘味受容体の構造機能特性の解明を目的に、複数の種の甘味受容体T1r2/T1r3について膜移行機序、甘味阻害効果等の解析を行った。まず、T1r2/T1r3の様々な部位の変異体について解析した。その結果、味物質を結合させる部位の変異が、受容体全体の構造を変化させてしまう現象を見出した。次に、ヒト、齧歯類、霊長類、魚類のT1r2/T1r3を用いて、膜移行能の比較を行った。その結果、齧歯類と魚類のT1r3は単独で膜へ移行出来るが、霊長類とヒトT1r3の膜移行にはT1r2の共存が必要であることが明らかになった。よって、T1r3は単独では膜移行できないように進化したことが強く示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)

【研究分野】応用生物化学

【研究領域課題番号】18580100 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植物ステロイドホルモン / プロゲステロン / シロイヌナズナ / 胚軸伸長 / 7回膜貫通型タンパク質 / Gタンパク質 / mPR / 受容体 / 黄体ホルモン / Gタンパク質共役型受容体 / 情報伝達 / アラビドプシス / 細胞膜 / 7回膜貫通ドメイン

【研究成果の概要】

ステロイド骨格は類縁ながら側鎖形状が動物ステロイドホルモンとは異なるブラシノステロイド類に限られていると考えられていた。本研究では、動物ステロイドホルモンとして知られるプロゲステロンについて、プロゲステロン内部標準物質とGC-MS解析によって、イネとアラビドプシスにおいて、確かにプロゲステロンが内生することを明らかにした。さらに、エンドウ、トマト、ジャガイモ、リンゴなど様々な植物にも植物ホルモンと同程度の内生量で存在すること、また、主に未熟種子などで内生量が多いことから、植物においても生殖期に機能する可能性を示した。
続いて、シロイヌナズナを被験植物として、弱光および暗黒条件下における胚軸伸長に対するプロゲステロンの作用を調べた結果、プロゲステロンの伸長促進活性が明らかとなった。これにより、プロゲステロンが植物に内生するに留まらず、確かに生理機能を持ち、植物成長においても重要な機能を果たす活性化合物であることを明らかとした。
さらに、生理機能発現の第一段階として、プロゲステロン受容体の探索を行い、ヒトのプロゲステロン結合タンパク質に対する相同性遺伝子を3種類と、7つの膜貫通領域を有するGタンパク質共役型受容体(mPR)に対する相同性遺伝子を6種類得た。特にAmPR1遺伝子について解析を進め、AmPR1遺伝子破壊突然変異体においては、胚軸伸長が低下しており、また、AmPR1遺伝子産物は花器官で高い存在量を示すことを明らかとした。これらのことより、AmPR1が植物におけるプロゲステロン受容体である可能性が高いという考察結果が得られた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】4,010千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 510千円)

【研究分野】生物生産化学・応用有機化学

【研究領域課題番号】09660121 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アブシジン酸 / ジベレリン / 受容体 / カルシウムチャンネル / 情報伝達 / ABCトランスポーター / 液胞 / 細胞膜 / 植物ホルモン / アリューロン細胞 / 蛍光標識 / シグナル伝達 / cGMP

【研究成果の概要】

大麦アリューロン細胞を用いて、植物ホルモンの受容体の解析と植物ホルモンの作用に阻害的に作用する化合物の合成及びその作用部位についての解析を、併せて開発したセルソーターを用いた植物ホルモン受容体解析手法を用いて行った。まず、植物ホルモンの受容体解析を目標としたビオチン標識化アブシジン酸の合成を4'位にスペーサーを導入することにより行った。この化合物はジベレリンにより誘導されるα-アミラーゼ合成の阻害活性及びアブシジン酸により誘導されるデヒドリンの誘導活性を示すというアブシジン酸と同様の活性を有していたことより、アブシジン酸受容体に作用していることが示唆された。続いてこのビオチン標識アプシジン酸とアリューロン細胞プロトプラストとの相互作用を、蛍光標識アピジンのビオチンへの親和性を利用して、フローサイトメーターを用いて解析した。その結果、アブシジン酸受容体が細胞膜上にあることも示すことができた。またこの解析法を用いることにより、ビオチン標識アブシジン酸結合部位(アプシジン酸受容体)に拮抗的に作用している可能性のある化合物を見出すことができた。さらにカルシウムチャンネル阻害剤のビオチン誘導体を合成し、植物ホルモンの場合と同様の解析を行い、カルシウムチャンネルが細胞膜上にあることも示すことができた。また蛍光標識アブシジン酸・ジベレリンを、アブシジン酸やジベレリンのモデル化合物として用いて、細胞内での局在について検討したところ、液胞へと輸送されることが明らかとなった。また単離した液胞を用いて検討したところ、液胞内への取り込みにはATPが必要であることから、いわゆるABCトランスポーターにより液胞内へと輸送される可能性が示された。
以上、標識化した植物ホルモン誘導体が植物ホルモンの作用部位や蓄積部位を調べる上で有用であることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】2,900千円 (直接経費: 2,900千円)

【研究分野】医学一般

【研究領域課題番号】02304055 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

自動調節機構 / 腎機能 / ホルモン / 体液 / メサンジウム細胞 / 尿細管 / 情報伝達 / 水チャネル / エンドセリン / レセプター / バゾプレッシン / オ-トクリン / カルシウムイオン / 腎尿細管 / cAMP / 体液調節 / 腎 / 内分泌 / 高血圧 / 利尿

【研究成果の概要】

ヒトでは体液の恒常性を維持するために、浸透圧、電解質、酸塩基平衡、栄養素、水分等が一定に保たれるように自動調節機構(特に腎機能とホルモンの関与が中心となって)が重要な役割を果している。この自動調節機構を解明する目的で本研究プロジェクト班が組織された。本研究の研究成果は以下の通りである。1)ラット腎集合管からバゾプレッシン感受性の新しい水チャネルをクローニングにて構造解明,2)ウサギ接合尿細管におけるカルシウム吸収促進作用におけるサイアザイド、アミロライドとPTHの相互作用,3)ホルモンレセプターの腎内局在とその情報伝達系,4)ラット系球体メサンジウム細胞におけるアンジオテンシンの情報伝達,5)メサンジウム機能とクロライドの関係,6)ラット腎髄質集合管におけるパゾプレッシンの情報伝達,7)ラットでのNOによる血圧低下とNa水利尿作用,8)近位尿細管におけるプロトン共役輸送系による薬物輸送の調節,9)アルドステロン受容体の構造機能相関,10)血管作動性ホルモンの血管内皮と平滑筋でのレセプターとその情報伝達

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1990 - 1992

【配分額】4,000千円 (直接経費: 4,000千円)