JP2012154661A - Method for searching taste bud cell marker molecule using skn-1a/i knockout mouse - Google Patents

Method for searching taste bud cell marker molecule using skn-1a/i knockout mouse Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for searching I-, II-, and III-type taste bud cell marker molecules, a use of gene/protein involved in receiving salty taste and gene/protein for identifying salty-taste substitutes or salty-taste enhancing substances, and a use of knockout mice or cultured cells for screening the salty-taste substitutes or the salty-taste enhancing substances/salty-taste receptors.SOLUTION: A screening method of taste substances includes, allowing Skn-la/i knockout mice to ingest candidate substances of the taste substances, and performing a behaviour analysis of the mice. The taste substances are selected from a group comprising salty substances, sweet substances, delicious substances, bitter substances and sour substances.

Description

本発明は、基本5味(塩味・酸味・甘味・旨味・苦味)のスクリーニング方法、基本5味の味質の分類方法、基本5味を認識する味蕾細胞のマーカー分子の探索方法、及び基本5味に関与する味蕾細胞のマーカー分子に関する。   The present invention relates to a basic 5 taste (salt, sour, sweet, umami, and bitter) screening method, a basic 5 taste classification method, a search method for a miso cell marker molecule that recognizes basic 5 taste, and basic 5 The present invention relates to a marker molecule for taste bud cells involved in taste.

口腔内に取り込まれた味物質は、舌の表面、咽頭、喉頭に分布する味蕾と呼ばれる組織中の味細胞により受容される。舌上においては、味蕾は乳頭と呼ばれる部位に存在している。舌の前半部には茸状乳頭が散在しており、舌後方側部には葉状乳頭、舌後方中央部には有郭乳頭が存在する。茸状乳頭には1つの味蕾が存在し、葉状乳頭と有郭乳頭には多数の味蕾が存在している。味物質が味細胞に存在する味覚受容体にて受容されると、細胞内シグナル伝達を経て、味細胞に投射している味神経に情報伝達物質が放出される。味神経に伝達された情報は最終的に脳に到達し、味として認知される。近年、甘味・旨味・苦味・酸味の受容体や、それらの細胞内シグナル伝達にかかわる因子が多数同定され、味蕾における味物質の受容と味細胞内情報伝達の分子機構が明らかとなりつつある。   Taste substances taken into the oral cavity are received by taste cells in tissues called taste buds distributed on the surface of the tongue, pharynx, and larynx. On the tongue, the miso is present at a site called the nipple. Sponge-like nipples are scattered in the front half of the tongue, the foliate nipples on the posterior side of the tongue, and the circumscribed nipples on the posterior center of the tongue. There is one taste bud on the fungiform nipple, and many taste buds on the foliate nipple and the circumvallate nipple. When the taste substance is received by a taste receptor present in the taste cell, the signal transmission substance is released to the taste nerve projected onto the taste cell via intracellular signal transmission. The information transmitted to the taste nerve finally reaches the brain and is recognized as a taste. In recent years, receptors for sweet taste, umami taste, bitter taste, and sour taste, and many factors involved in intracellular signal transduction have been identified, and the molecular mechanism of taste substance acceptance and taste intracellular signal transmission in miso is becoming clear.

個々の味蕾は約50〜100個の細胞から構成されており、電子顕微鏡観察による細胞形態と細胞内微細構造に基づいて、紡錘形をしたI型、II型、III型細胞と基底部に存在するIV型細胞に分類されている。味覚受容体やシグナル伝達因子の発現様式から、II型細胞は甘味・旨味・苦味を認識する細胞であり、III型細胞は酸味を認識する細胞であることが明らかとなっている。   Each taste bud is composed of about 50 to 100 cells, and is present in spindle-shaped type I, type II, type III cells and the basal part based on the electron morphology and intracellular microstructure. It is classified as type IV cell. From the expression patterns of taste receptors and signal transduction factors, it is clear that type II cells are cells that recognize sweetness, umami, and bitterness, and type III cells are cells that recognize sourness.

甘味・旨味物質の受容体としては、Gタンパク質と共役した受容体(GPCR)の1つT1R (TAS1Rとも呼ぶ)ファミリーの分子種が機能している。これは、T1R1、 T1R2、 T1R3の3つの分子種からなり、T1R1+T1R3 のヘテロマーで旨味物質を含めたL-アミノ酸を、T1R2+T1R3 のヘテロマーで糖、D-アミノ酸、人工甘味料および甘味タンパク質などの甘味物質を受容する(非特許文献1)。苦味物質もまたGPCRの一種であるT2R (TAS2Rとも呼ぶ)ファミリーの分子種によって受容され、ヒトでは25種類のT2R分子種が報告されている。酸味物質については、イオンチャネルであるPKD1L3 およびPKD2L1 のヘテロマーがその受容を担っている候補分子であると報告されている(非特許文献2)。   As a receptor for sweet and umami substances, a molecular species of the T1R (also called TAS1R) family of receptors (GPCRs) coupled to G proteins is functioning. It consists of three molecular species T1R1, T1R2 and T1R3.The T1R1 + T1R3 heteromer is an L-amino acid containing umami substances, and the T1R2 + T1R3 heteromer is a sugar, D-amino acid, artificial sweetener and sweet protein. The non-patent literature 1 accepts sweet substances such as. Bitter substances are also accepted by molecular species of the T2R (also called TAS2R) family, which is a kind of GPCR, and 25 T2R molecular species have been reported in humans. With respect to sour substances, it has been reported that the heteromolecules of ion channels PKD1L3 and PKD2L1 are candidate molecules responsible for their acceptance (Non-patent Document 2).

味覚受容体やシグナル伝達因子の発現解析において、T1R1あるいはT1R2を発現する味細胞はT1R3を共発現し、T1R1とT1R2は異なる味細胞に発現すること、T1RsとT2Rsは排他的な発現様式を示すことが明らかになっている。また、PKD2L1を発現する味細胞は、T1RsおよびT2Rs発現細胞に発現するシグナル伝達因子PLC-β2およびTRPM5を発現する味細胞とは異なることが報告されている。これらのことから、甘味・旨味・苦味・酸味受容体は味蕾において異なる味細胞に発現している、つまり、甘味・旨味・苦味・酸味は異なる味細胞により受容されていると換言できる。このことは、発現解析だけではなく、ジフテリア毒素を用いてPKD2L1発現細胞を消失させたマウスは酸味のみに対する神経応答を消失し、他の味に対する応答は残存したという実験結果 (非特許文献2)および、T1R1-KO、 T1R2-KO、 T2R-KOマウスはそれぞれ旨味、甘味、苦味の刺激に対する神経応答を消失するがそれ以外の味刺激に対する神経応答は変化しなかった(非特許文献1)という実験結果からも証明されている。これらのことから、塩味の受容に関わる細胞は、甘味・旨味・苦味・酸味を受容する味細胞とは異なること、つまり、塩味の認識がI型味蕾細胞により行われると考える事は妥当な予想である。   In expression analysis of taste receptors and signaling factors, taste cells expressing T1R1 or T1R2 co-express T1R3, T1R1 and T1R2 are expressed in different taste cells, and T1Rs and T2Rs show exclusive expression patterns It has become clear. It has also been reported that taste cells expressing PKD2L1 are different from taste cells expressing signaling factors PLC-β2 and TRPM5 expressed in T1Rs and T2Rs expressing cells. From these, it can be said that sweet taste / umami taste / bitter taste / acidity receptors are expressed in different taste cells in miso, that is, sweet taste / umami taste / bitter taste / acidity are accepted by different taste cells. This is not only an expression analysis, but also an experimental result that mice in which PKD2L1-expressing cells were eliminated using diphtheria toxin lost the neural response to acidity only, and responses to other tastes remained (Non-Patent Document 2). The T1R1-KO, T1R2-KO, and T2R-KO mice lost the neural responses to umami, sweetness, and bitter taste stimuli, but the neural responses to other taste stimuli were not changed (Non-patent Document 1). It is proved from the experimental results. From these facts, it is reasonably expected that cells involved in salty taste reception are different from taste cells receiving sweetness, umami, bitterness, and sourness, that is, salty taste recognition is performed by type I taste bud cells. It is.

塩味受容体の候補分子として、ノックアウトマウスを用いた解析から、ENaC(Epithelial Sodium Channel)が低濃度のNaClのセンサーとして機能している事を示唆する報告がなされている(非特許文献3)。しかしながら、ENaCノックアウトマウスが高濃度の塩味嗜好性に及ぼす影響は見出されておらず、またENaCは、ナトリウムチャネルであるため、食塩(NaCl)中の塩化物イオンが塩味の嗜好性にどのような影響を与えているかなど、味蕾における塩味の受容に関しては完全に明らかになった訳ではない。   An analysis using a knockout mouse as a candidate salty taste receptor has reported that ENaC (Epithelial Sodium Channel) functions as a sensor for low-concentration NaCl (Non-patent Document 3). However, the effect of ENaC knockout mice on high salt taste preference has not been found, and since ENaC is a sodium channel, how chloride ions in salt (NaCl) affect salt taste preference It is not completely clear about the acceptance of salty taste in miso.

特許文献1において、塩味受容体についての開示があるが、受容体の効果は実施例で実証されていない。   Patent Document 1 discloses a salty taste receptor, but the effect of the receptor has not been demonstrated in Examples.

特表2009-539377Special table 2009-539377

Nature Vol.444, November 16, 2006 288-294Nature Vol.444, November 16, 2006 288-294 Nature Vol.442, August 24, 2006 934-938Nature Vol.442, August 24, 2006 934-938 Nature Vol.464、March 11, 2010, 297-301Nature Vol.464, March 11, 2010, 297-301

本発明は、基本5味(塩味・酸味・甘味・旨味・苦味)の味質の分類方法、基本5味物質のスクリーニング方法、I, II及びIII型味蕾細胞マーカー分子の探索方法、塩味受容に関与する遺伝子/タンパク質、塩味代替もしくは増強物質の同定のための該遺伝子/タンパク質の使用、受容体発現培養細胞及び両生類卵母細胞、および、塩味代替もしくは増強物質/塩味受容体をスクリーニングするためのノックアウト動物もしくは受容体発現培養細胞及び両生類卵母細胞の使用を提供することを目的とする。   The present invention is a method for classifying basic five tastes (salt taste, sour taste, sweet taste, umami taste, bitter taste), a basic five taste substance screening method, a search method for type I, II and III miso cell marker molecules, and salty taste acceptance. For screening genes / proteins involved, use of said genes / proteins for identification of salty taste substitutes or potentiators, receptor-expressing cultured cells and amphibian oocytes, and salty taste substitutes or potentiators / salt taste receptors The object is to provide the use of knockout animals or receptor-expressing cultured cells and amphibian oocytes.

舌上皮層の有郭乳頭では一つの乳頭中に多数の味蕾が集約的に存在することから、味蕾に発現する遺伝子の探索は有郭乳頭上皮組織と乳頭以外の舌上皮組織(非乳頭上皮)を用いた比較解析が行われることが多い。しかし、これらの比較解析では味蕾以外の乳頭上皮に特異的に発現する遺伝子などが多数得られ、味蕾の特性を反映する遺伝子を同定することは容易ではなく、味蕾特異的に発現する遺伝子が得られたとしても味蕾中の特定の細胞に発現する遺伝子を同定することはさらに困難であった。そのため、味蕾を構成する細胞の割合を変化させた変異マウスを作製することにより、野生型マウス(以下、「WTマウス」という)との乳頭における遺伝子発現の比較解析を行うことは、味蕾中の特定の細胞に発現する遺伝子を同定するのに非常に有効な手法であると考えられる。   Since there are many taste buds in the nipple papilla in the epithelium of the tongue epithelium layer, the search for genes expressed in the taste bud is performed by the fold papillary epithelium and non-papillary lingual epithelium (non-papillary epithelium). In many cases, comparative analysis is performed using. However, these comparative analyzes yield many genes that are specifically expressed in the papillary epithelium other than miso, and it is not easy to identify genes that reflect the characteristics of miso. However, it was more difficult to identify genes expressed in specific cells in miso. Therefore, by producing mutant mice with different proportions of cells that constitute miso, comparative analysis of gene expression in the nipple with wild-type mice (hereinafter referred to as `` WT mice '') This is considered to be a very effective technique for identifying genes expressed in specific cells.

本発明者は、味蕾の細胞構成を変化させるための手法として、まず、味蕾に特異的に発現する転写調節因子の探索を行った。その中にSkn-1a/i遺伝子があり、この遺伝子が甘味・旨味・苦味受容細胞特異的に発現していることを確認した。このSkn-1a/iのノックアウトマウスはすでに作製されており(Genes & Development, 11:1873-1884, 1997)、同様の手法により作成したSkn-1a/iノックアウトマウス(以下、「S-KOマウス」という)を用いて行動解析を行ったところ、甘味・旨味・苦味に対する感受性が消失しており、in situ hybridization(ISH)解析においても、甘味・旨味・苦味を受容する細胞のマーカー分子は完全に消失していた。一方で、in situ hybridization(ISH)解析において、酸味を受容するマーカー分子(PKD2L1およびPKD1L3)はWTマウスより発現が増加していることが認められた。塩味に対する神経応答解析では、S-KOマウスとWTマウス間に差は認められなかった。以上の結果は、S-KOマウスは甘味・旨味・苦味の受容に関与する味細胞を消失し、その分、酸味を受容する味細胞が増加すること、また、甘味・旨味・苦味・酸味を受容する味細胞以外の細胞(ほとんどがI型細胞であると考えられる)の割合はWTマウスとS-KOマウスで差がないことを示唆している。   As a method for changing the cell structure of miso, the present inventor first searched for a transcriptional regulatory factor that is specifically expressed in miso. Among them, there was a Skn-1a / i gene, and it was confirmed that this gene was expressed specifically in sweet taste / umami taste / bitter taste receptor cells. This Skn-1a / i knockout mouse has already been prepared (Genes & Development, 11: 1873-1884, 1997), and a Skn-1a / i knockout mouse (hereinafter referred to as “S-KO mouse”) prepared in the same manner. ''), The sensitivity to sweetness, umami, and bitterness has disappeared, and in situ hybridization (ISH) analysis shows that the marker molecules for cells that accept sweetness, umami, and bitterness are completely intact. Had disappeared. On the other hand, in in situ hybridization (ISH) analysis, it was found that the expression of marker molecules (PKD2L1 and PKD1L3) that accept sour taste increased from WT mice. Nerve response analysis to salty taste showed no difference between S-KO and WT mice. The above results indicate that S-KO mice lose taste cells involved in accepting sweetness, umami, and bitterness, and the number of taste cells that accept sourness increases, and sweetness, umami, bitterness, and sourness. The proportion of cells other than taste cells to be received (mostly thought to be type I cells) suggests that there is no difference between WT and S-KO mice.

そこで本発明者は、このS-KOマウスとWTマウスの有郭乳頭上皮組織における遺伝子発現量の比較、および、WTマウスの有郭乳頭上皮組織と非乳頭上皮組織の比較することにより、I型細胞に特異的に発現する遺伝子(その中には、塩味受容に関与しているものが含まれると考えられる)を効率的に見出した。   Therefore, the present inventor has compared the gene expression level in the circumscribed papillary epithelial tissue of the S-KO mouse and the WT mouse, and by comparing the circumscribed papillary epithelial tissue and the non-papillary epithelial tissue of the WT mouse. Genes that are specifically expressed in cells (including those that are involved in salty taste reception) were found efficiently.

具体的には、
(i) S-KOマウスとWTマウスの有郭乳頭上皮の遺伝子発現量の比が大きくない遺伝子(S-KO/WTが0.7〜1.5のものを選択)の抽出
(ii)有郭乳頭に特異的に発現している遺伝子(有郭乳頭上皮組織における発現量が非乳頭上皮組織の発現量より5倍以上大きい遺伝子)の抽出
(iii) in situ hybridization(ISH)により、味蕾での発現が確認できると想定される発現量を示した遺伝子(WTマウスでの発現量>100)の抽出
の3つの基準で遺伝子発現を検討し、395個の遺伝子を選択した。
In particular,
(i) Extraction of genes (S-KO / WT is selected from 0.7 to 1.5) whose ratio of gene expression in the circumpapillary epithelium of S-KO and WT mice is not large
(ii) Extraction of genes that are specifically expressed in the circumpapillary papillae (a gene whose expression level in the circumpapillary epithelial tissue is more than 5 times greater than that of the nonpapillary epithelial tissue)
(iii) Using in situ hybridization (ISH), we examined gene expression based on three criteria: extraction of genes that expressed expression levels that could be confirmed in miso (expression levels in WT mice> 100). 395 genes were selected.

さらに、これらの遺伝子のうちで、複数回の貫膜領域を持つものを選定後、重複した遺伝子を排除して、34遺伝子を選択した(表1)。   Furthermore, among these genes, those having multiple transmembrane regions were selected, and then duplicated genes were excluded and 34 genes were selected (Table 1).

これらの中から、さらにin situ hybridization(ISH)での味蕾における遺伝子発現パターンと遺伝子の機能から、I型味蕾細胞の膜表面に発現し、塩味の受容に関与している可能性がある分子として、Ano1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1を同定した。このうち、Ano1、Hsd3b7、Slc35a1、Gpr63、Kcnk16、Mal、Ptch1、Tm4sf1、Sec61a1がさらに好ましく(ISHにより味蕾での発現が確認できたもの)、これらの中で、味蕾の一部の細胞(I型味蕾細胞)に特異的に強く発現し、かつ、塩化物イオンチャネルという塩味受容への関与が予想される機能を持つ、Ano1が塩味の受容に関与している分子として最も好ましいと考えられた。   Among these, as a molecule that is expressed on the membrane surface of type I miso cells and may be involved in the reception of salty taste, due to gene expression patterns and gene functions in miso by in situ hybridization (ISH) , Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, and Tm4sf1. Of these, Ano1, Hsd3b7, Slc35a1, Gpr63, Kcnk16, Mal, Ptch1, Tm4sf1, and Sec61a1 are more preferable (expression confirmed in miso by ISH), and among these, some cells of miso (I Ano1 is considered to be most preferred as a molecule involved in salty taste reception, which is strongly expressed specifically in type Miso cells) and has a function expected to be involved in the salty taste receptor called a chloride ion channel. .

なお、上記はI型細胞に特異的に発現する遺伝子を見出す手法であるが、S-KOマウスとWTマウスの有郭乳頭上皮の遺伝子発現量の比を変更することで、II型細胞に特異的に発現する遺伝子、II型細胞に特異的に発現する遺伝子を同様に見出すことができる。   The above is a method to find genes that are specifically expressed in type I cells. By changing the ratio of gene expression in the circumpapillary epithelium of S-KO and WT mice, it is specific to type II cells. Genes that are specifically expressed and genes that are specifically expressed in type II cells can be found in the same manner.

Figure 2012154661
Figure 2012154661

本発明は、以下の基本5味(塩味・酸味・甘味・旨味・苦味)の味質の分類方法、基本5味物質のスクリーニング方法、I, II及びIII型味蕾細胞マーカー分子の探索方法、塩味受容に関与する遺伝子/タンパク質、塩味代替もしくは増強物質の同定のための該遺伝子/タンパク質の使用、受容体発現培養細胞及び両生類卵母細胞、および、塩味代替もしくは増強物質/塩味受容体をスクリーニングするためのノックアウト動物もしくは受容体発現培養細胞及び両生類卵母細胞の使用を提供するものである。
項1. Skn-1a/iノックアウトマウスに味物質の候補物質を摂取させ、前記マウスの行動解析を行うことを含み、前記味物質が塩味物質、甘味物質、旨味物質、苦味物質および酸味物質からなる群から選択されることを特徴とする、味物質のスクリーニング方法。
項2. 前記味物質が塩味物質である、項1に記載のスクリーニング方法。
項3. 前記味物質が甘味物質もしくは旨味物質である、項1に記載のスクリーニング方法。
項4. 前記味物質が苦味物質である、項1に記載のスクリーニング方法。
項5. 前記味物質が酸味物質である、項1に記載のスクリーニング方法。
項6. 前記Skn-1a/iノックアウトマウスとともに、さらに野生型マウスにも味物質の候補物質を摂取させ、両マウスの行動解析を行うことを特徴とする、項1に記載のスクリーニング方法。
項7. Skn-1a/iノックアウトマウスの味物質のスクリーニングのための使用であって、前記味物質が塩味物質、甘味物質、旨味物質、苦味物質および酸味物質からなる群から選択される、味物質のスクリーニングのための使用。
項8. 前記味物質が塩味物質である、項7に記載のスクリーニングのための使用。
項9. 前記味物質が甘味物質もしくは旨味物質である、項7に記載のスクリーニングのための使用。
項10. 前記味物質が苦味物質である、項7に記載のスクリーニングのための使用。
項11. 前記味物質が酸味物質である、項7に記載のスクリーニングのための使用。
項12. 試験物質を塩味、甘味もしくは旨味、苦味、酸味のいずれかの味質に分類する方法であって、Skn-1a/iノックアウトマウスと、必要に応じて野生型マウスに試験物質を摂取させ、前記マウスに対する行動解析を行うことを特徴とする、方法。
項13. Skn-1a/iノックアウトマウスを用いた味蕾細胞のマーカー分子の探索方法。
項14. 前記味蕾細胞が、塩味を認識するI型味蕾細胞であるか、甘・旨・苦味を認識するII型味蕾細胞であるか、酸味を認識するIII型味蕾細胞であるかを判定する項13に記載のマーカー分子の探索方法。
項15. Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞に発現する遺伝子の比較解析を行い、野生型マウスにのみ発現するマーカー分子はII型味蕾細胞のマーカー分子であると決定する項13又は14に記載のマーカー分子の探索方法。
項16. Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞における発現遺伝子量を比較する工程、有郭乳頭上皮組織と非乳頭上皮組織の発現遺伝子量を比較する工程を含み、それによりI型味蕾細胞、又はIII型味蕾細胞のマーカー分子であると決定する項13又は14に記載のマーカー分子の探索方法。
項17. (i) Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞における発現量が大きく変わらない遺伝子の抽出工程
(ii)有郭乳頭もしくは有郭乳頭と有郭乳頭上皮の両方に特異的に発現している遺伝子の抽出工程
(iii)in situ hybridization(ISH)による味蕾での発現が確認できる遺伝子の抽出工程
を含む、項16に記載のI型味蕾細胞のマーカー分子の探索方法。
項18. (i) Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞における発現量が大きい遺伝子の抽出工程
(ii)有郭乳頭もしくは有郭乳頭と有郭乳頭上皮の両方に特異的に発現している遺伝子の抽出工程
(iii)in situ hybridization(ISH)による味蕾での発現が確認できる遺伝子の抽出工程
を含む、項16に記載のIII型味蕾細胞のマーカー分子の探索方法。
項19. 貫膜領域が複数回である遺伝子を選択する項13〜18のいずれかに記載のマーカー分子の探索方法。
項20. Ano1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1から選ばれる少なくとも1種の遺伝子もしくは分子のI型味蕾細胞マーカー分子としての使用。
項21. Ano1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、 Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1から選ばれる少なくとも1種の遺伝子の塩味受容体としての使用或いは塩味代替もしくは増強物質スクリーニングのための使用。
項22. 塩味物質スクリーニング用のAno1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、 Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1から選ばれる少なくとも1種の外来遺伝子を発現した培養細胞もしくは、両生類卵母細胞。
項23. 項22に記載の培養細胞もしくは両生類卵母細胞に塩味代替物質もしくは塩味増強物質を作用させ細胞応答を観測することによる、塩味代替物質もしくは塩味増強物質のスクリーニング方法。
項24. 項22に記載の細胞の塩味代替物質もしくは塩味増強物質による細胞応答をパッチクランプ法、全細胞電流の測定、放射標識イオン流束アッセイ、膜電位感受性色素及びイオン濃度感受性色素を用いてモニタリングする、項21に記載のスクリーニング方法。
The present invention includes the following five basic taste (salt taste, sour taste, sweet taste, umami taste, bitter taste) classification method, basic five taste substance screening method, I, II and III type Miso cell marker molecule search method, salty taste Screening genes / proteins involved in reception, use of the genes / proteins for identification of salty taste substitutes or potentiators, receptor-expressing cultured cells and amphibian oocytes, and salty taste substitutes or potentiators / salt taste receptors For the use of knockout animals or receptor-expressing cultured cells and amphibian oocytes.
Item 1. Skn-1a / i knockout mice are ingested with candidate substances of taste substances, and the behavior analysis of the mice is performed, wherein the taste substances are selected from the group consisting of salty substances, sweet substances, umami substances, bitter substances and sour substances A method for screening a tastant, which is selected.
Item 2. Item 2. The screening method according to Item 1, wherein the taste substance is a salty substance.
Item 3. Item 2. The screening method according to Item 1, wherein the taste substance is a sweet substance or an umami substance.
Item 4. Item 2. The screening method according to Item 1, wherein the taste substance is a bitter substance.
Item 5. Item 2. The screening method according to Item 1, wherein the taste substance is a sour substance.
Item 6. Item 6. The screening method according to Item 1, wherein a wild type mouse is further ingested with a candidate substance of a taste substance together with the Skn-1a / i knockout mouse, and behavior analysis of both mice is performed.
Item 7. Skn-1a / i knockout mouse use for screening taste substances, wherein the taste substances are selected from the group consisting of salty substances, sweet substances, umami substances, bitter substances and sour substances Use for.
Item 8. Item 8. The use for screening according to Item 7, wherein the taste substance is a salty substance.
Item 9. Item 8. The use for screening according to Item 7, wherein the taste substance is a sweet substance or an umami substance.
Item 10. Item 8. The use for screening according to Item 7, wherein the taste substance is a bitter substance.
Item 11. Item 8. The use for screening according to Item 7, wherein the taste substance is a sour substance.
Item 12. A method of classifying a test substance into salty taste, sweet taste or umami taste, bitter taste, or sour taste, wherein a Skn-1a / i knockout mouse and, if necessary, a wild type mouse ingest the test substance, A method comprising performing behavior analysis on a mouse.
Item 13. A method for searching marker molecules of taste bud cells using Skn-1a / i knockout mice.
Item 14. Item 13 determines whether the miso cell is a type I miso cell recognizing salty taste, a type II miso cell recognizing sweet, umami, or bitter taste, or a type III miso cell recognizing acidity. The marker molecule search method described.
Item 15. A comparative analysis of genes expressed in the circumpapillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild-type mice, and the marker molecule expressed only in wild-type mice is determined to be a marker molecule of type II taste bud cells 15. A method for searching for a marker molecule according to 13 or 14.
Item 16. Comparing the amount of gene expressed in the circumscribed papillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild type mice, comparing the amount of expressed genes in the circumscribed papillary epithelial tissue and non-papillary epithelial tissue. Item 15. The method for searching for a marker molecule according to Item 13 or 14, wherein the marker molecule is determined to be a marker molecule of a type III taste bud cell or a type III taste bud cell.
Item 17. (i) Gene extraction process that does not significantly change the expression level in circumscribed papillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild type mice
(ii) Extraction process of the gene specifically expressed in the circumvallate nipple or both the circumvallate nipple and epithelium papillary epithelium
(iii) The method for searching a marker molecule of type I taste bud cells according to item 16, comprising a step of extracting a gene capable of confirming expression in miso by in situ hybridization (ISH).
Item 18. (i) Extraction process of gene with high expression level in circumscribed papillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild type mice
(ii) Extraction process of the gene specifically expressed in the circumvallate nipple or both the circumvallate nipple and epithelium papillary epithelium
(iii) The method for searching a marker molecule of a type III taste bud cell according to item 16, comprising a step of extracting a gene capable of confirming expression in miso by in situ hybridization (ISH).
Item 19. Item 19. The method for searching for a marker molecule according to any one of Items 13 to 18, wherein a gene having a transmembrane region multiple times is selected.
Item 20. Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, Tm4sf1 Use as.
Item 21. Salty taste receptor of at least one gene selected from Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, Tm4sf1 Use for alternative or potentiator screening.
Item 22. At least one foreign expression gene selected from Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, and Tm4sf1 for salty substance screening Cultured cells or amphibian oocytes.
Item 23. Item 22. A screening method for a salty taste substitute or salty taste enhancing substance by observing a cellular response by causing a salty taste substitute or salty taste enhancing substance to act on the cultured cell or amphibian oocyte according to Item 22.
Item 24. The cellular response of the cell salty taste substitute or salty taste enhancing substance according to Item 22 is monitored using a patch clamp method, measurement of total cell current, radiolabeled ion flux assay, membrane potential sensitive dye and ion concentration sensitive dye, Item 22. The screening method according to Item 21.

本発明によりヒトの塩味受容に関与する遺伝子ないしタンパク質が明らかになったため、全く新しい塩味代替もしくは増強物質を探索することが可能になる。   Since the gene or protein involved in human salty taste acceptance has been clarified by the present invention, it becomes possible to search for a completely new salty taste substitute or enhancer.

さらに、本発明によれば、S-KOマウスは甘味・旨味・苦味に対する感受性が消失し、酸味を受容するマーカー分子(PKD2L1およびPKD1L3)はWTマウスより発現が増加していることを見出しており、これらを利用して基本5味の味物質のスクリーニングが行うことができる。また、I 型、II型、III型の受容体で特異的に発現する遺伝子を同定することで、該遺伝子を導入した細胞を用いて基本5味のいずれかの味物質を同定することができる。   Furthermore, according to the present invention, it has been found that S-KO mice lose sensitivity to sweetness, umami, and bitter taste, and marker molecules (PKD2L1 and PKD1L3) that accept sour taste have increased expression compared to WT mice. These can be used to screen basic five taste substances. In addition, by identifying genes that are specifically expressed at type I, type II, and type III receptors, any of the five basic taste substances can be identified using cells into which the gene has been introduced. .

塩化物イオンチャネルの阻害剤を用いたWTマウスによるリッキング試験各濃度のNaCl、KClもしくはNH4Cl溶液に阻害剤を添加し、リッキング試験に供した。阻害剤濃度は500μMに固定し、塩化物イオンチャネルの阻害剤として、DIDS (4,4'-diisothiocyanostilbene-2,2'-disulfonic acid, ジイソチオシアノスチルベンジスルホン酸)および、NFA (Niflumic acid, ニフルミン酸)を、またENaCの阻害剤として、amiloride(アミロライド)を用いた。Licking test with WT mice using an inhibitor of chloride ion channel Inhibitors were added to NaCl, KCl or NH 4 Cl solutions at various concentrations and subjected to a licking test. The inhibitor concentration was fixed at 500 μM, and DIDS (4,4'-diisothiocyanostilbene-2,2'-disulfonic acid) and NFA (Niflumic acid, Niflumic acid) and amiloride as an inhibitor of ENaC. WTマウス(+/+)とS-KOマウス(Skn-1-/-)の味蕾における遺伝子発現解析。a: 甘味・旨味・苦味受容細胞マーカー分子(T1R1、T1R2、T1R3、T2R5、Ggust、PLC-β2、TRPM5)の発現解析。b: 酸味受容細胞マーカー分子(PKD2L1、PKD1L3)の発現解析。S-KOマウスの、甘味・旨味・苦味認識を担うII型味蕾細胞が消失し、その代わりに酸味認識を担うIII型細胞が増加したことを示す。Gene expression analysis in taste buds of WT mice (+ / +) and S-KO mice (Skn-1 − / − ). a: Expression analysis of sweetness / umami taste / bitter taste receptor cell marker molecules (T1R1, T1R2, T1R3, T2R5, Ggust, PLC-β2, TRPM5). b: Expression analysis of sour taste receptor cell marker molecules (PKD2L1, PKD1L3). It shows that type II miso cells responsible for sweet taste, umami taste, and bitter taste disappeared in S-KO mice, and type III cells responsible for sour taste recognition increased instead. WTマウス(WT; +/+)及びSkn-1a/iノックアウトマウス(S-KO; Skn-1-/-)を用いた鼓索神経解析(A)及び舌咽神経解析(B)(S-KOマウスにおいて、甘味・旨味・苦味刺激に対する各神経応答が有意に抑制され、酸味及び塩味刺激に対する神経応答はWTと有意差がないことを示す)。Chorionic nerve analysis (A) and glossopharyngeal nerve analysis (B) (S-) using WT mice (WT; + / +) and Skn-1a / i knockout mice (S-KO; Skn-1 -/- ) In KO mice, each neural response to sweet, umami, and bitter taste stimuli is significantly suppressed, and the neural responses to sour and salty stimuli are not significantly different from WT). WTマウス(+/+)とS-KOマウス(Skn-1-/-)を用いた2瓶選択テスト(行動解析)(S-KOマウスは甘味・旨味・苦味物質に対する嗜好性を失うが、酸味及び塩味物質に対する嗜好性はWTと有意差がないことを示す)。Two-bottle selection test (behavioral analysis) using WT mice (+ / +) and S-KO mice (Skn-1 -/- ) (S-KO mice lose their preference for sweet, umami, and bitter substances, The preference for sour and salty substances is not significantly different from WT). I型味蕾細胞に特異的に発現する遺伝子の発現解析。各遺伝子の有郭乳頭上皮層における遺伝子の発現パターンを示す。左:WTマウス有郭乳頭、右: S-KOマウス有郭乳頭。Expression analysis of genes specifically expressed in type I taste bud cells. The gene expression pattern in the circumpapillary epithelial layer of each gene is shown. Left: WT mouse circumpapillary, right: S-KO mouse circumpapillary. I型味蕾細胞に特異的に発現する遺伝子の発現解析。各遺伝子の有郭乳頭上皮層における遺伝子の発現パターンを示す。左:WTマウス有郭乳頭、右: S-KOマウス有郭乳頭。Expression analysis of genes specifically expressed in type I taste bud cells. The gene expression pattern in the circumpapillary epithelial layer of each gene is shown. Left: WT mouse circumpapillary, right: S-KO mouse circumpapillary. I型味蕾細胞に特異的に発現する遺伝子の発現解析。各遺伝子の有郭乳頭上皮層における遺伝子の発現パターンを示す。左:WTマウス有郭乳頭、右: S-KOマウス有郭乳頭。Expression analysis of genes specifically expressed in type I taste bud cells. The gene expression pattern in the circumpapillary epithelial layer of each gene is shown. Left: WT mouse circumpapillary, right: S-KO mouse circumpapillary. S-KOマウスのコンストラクトを示す。The construction of S-KO mice is shown.

各味覚受容体を欠損したマウスを用いた神経応答解析を行った先行報告や、上述のS-KOマウスの行動解析、神経応答解析および遺伝子発現解析結果から、塩味を受容する細胞は甘味・旨味・苦味および酸味受容体を発現しない細胞群、すなわちI型味蕾細胞(の一部)であると考えられ、塩味受容に関与している分子種はI型味蕾細胞に発現していると考えられる。   Based on the previous reports of neural response analysis using mice lacking each taste receptor and the results of behavioral analysis, neural response analysis and gene expression analysis of the S-KO mice described above, the cells that receive salty taste are sweet and umami.・ It is thought that it is a group of cells that do not express bitter and sour taste receptors, that is, type I taste bud cells (part of it), and molecular species involved in salt taste reception are thought to be expressed in type I taste bud cells .

塩味に対する行動解析において、マウスは低濃度の塩味は嗜好し、高濃度の塩味は忌避という特徴を示す。塩味の受容体候補分子として、ENaCは低濃度の塩味の受容に深く関与する分子として報告されている。ENaCはアミロライド感受性ナトリウムチャネルで、α、β、γの3つのサブユニットがそろうことで初めて機能する。3つのサブユニットがともに発現している細胞は、甘味・旨味・苦味・酸味受容細胞とは異なる細胞であり、上述の予測に矛盾しない。   In the behavioral analysis for salty taste, the mice prefer the low saltiness and the high saltiness is repellent. As a salty receptor candidate molecule, ENaC has been reported as a molecule deeply involved in accepting salty taste at low concentrations. ENaC is an amiloride-sensitive sodium channel that functions only when all three subunits, α, β, and γ are present. Cells expressing both of the three subunits are different from sweet, umami, bitter, and sour receptor cells and are consistent with the above predictions.

一方で、KClやNH4Cl、CH3COONaやGluNa(MSG)は塩味のほかに苦味、渋味、酸味、旨味等の味として認識されることから、塩味とはナトリウムイオンあるいは塩化物イオンの単一の味ではなく、この両方が塩味を引き出すのに必要であると考えられる。しかしながら、現段階において、高濃度の塩味の受容に関与する分子や、食塩中の塩化物イオンを感知している分子についての知見は全くない。 On the other hand, KCl, NH 4 Cl, CH 3 COONa and GluNa (MSG) are recognized as bitterness, astringency, acidity, umami, and other tastes in addition to salty taste. It is believed that both, not a single taste, are necessary to bring out a salty taste. However, at present, there is no knowledge of molecules involved in accepting a high concentration of salty taste or molecules sensing chloride ions in salt.

本発明者が、NaCl、KCl、NH4Clの3つについて、WTマウスを用いてリッキング試験を行ったところ、塩化物イオンチャネルの阻害剤であるDIDS、NFAあるいはENaCの阻害剤であるアミロライド(amiloride)のみを用いても300mM以上の高濃度のNaClに対する忌避行動を緩和することはできなかった。一方、DIDSとアミロライドを併用することで、高濃度NaClに対する忌避行動を有意に抑制できることを見出した(図1)。このことから、高濃度の塩味の受容にはナトリウムイオンと塩化物イオンの両方が関与しているといえる。一方で、KCl、NH4Clによる高塩濃度の忌避行動は、塩化物イオンチャネル阻害剤で抑制できたが、アミロライドでは抑制できなかったことから、高濃度のKClもしくはNH4Clの忌避性には塩化物イオンの関与が大きいことが示唆された。 When the inventor conducted a licking test using WT mice for three of NaCl, KCl, and NH 4 Cl, amiloride (inhibitor of DIDS, NFA, or ENaC, which is an inhibitor of chloride ion channel) Amiloride) alone could not alleviate the repellent behavior for high concentrations of NaCl above 300 mM. On the other hand, we found that the combined use of DIDS and amiloride can significantly suppress repellent behavior against high concentrations of NaCl (Fig. 1). From this, it can be said that both sodium ions and chloride ions are involved in accepting a high concentration of salty taste. On the other hand, KCl, avoidance behavior of the high salt concentration by NH 4 Cl has been possible to suppress a chloride ion channel inhibitors, since it could not be suppressed in amiloride, the repellency of high concentrations of KCl or NH 4 Cl This suggests that the chloride ion is greatly involved.

上記のように本発明者は、Skn-1a/i遺伝子のノックアウトマウス(S-KOマウス)に着目し、その行動解析、神経応答解析、味覚関連遺伝子の発現解析を行い、S-KOマウスは甘味・旨味・苦味の受容細胞が消失し、甘味・旨味・苦味は知覚できないが、酸味と塩味は知覚することができることを見出した(図2〜5、表2〜3)。   As described above, the present inventor paid attention to the knockout mouse (S-KO mouse) of the Skn-1a / i gene, and analyzed its behavioral analysis, neural response analysis, and expression analysis of taste-related genes. It was found that sweetness / umami taste / bitter taste receptor cells disappeared and sweet taste / umami taste / bitter taste could not be perceived, but acidity and saltiness could be perceived (FIGS. 2-5, Tables 2-3).

次いで、WTマウスとS-KOマウスのDNAマイクロアレイ解析により、I型味蕾細胞に発現している遺伝子を抽出した。具体的には、(i) S-KOマウスとWTマウスの有郭乳頭上皮における遺伝子発現量の比が大きくなく(S-KO/WTが0.7〜1.5のものを選択)、(ii) 有郭乳頭上皮に特異的に発現しており(有郭乳頭上皮組織における発現量が非乳頭上皮組織の発現量より5倍以上大きい遺伝子)、(iii) in situ hybridization(ISH)により、味蕾での発現が確認できると想定される発現量を示した遺伝子(WTでの発現量>100)を抽出することで395個の遺伝子を選択した。さらに、過去に知られているイオンチャネルは全て複数の膜貫膜領域を有するため、これらの遺伝子のうちで、膜貫膜領域が複数回のものであって重複した遺伝子を排除することで、34遺伝子を選択した(表1)。   Subsequently, genes expressed in type I taste bud cells were extracted by DNA microarray analysis of WT and S-KO mice. Specifically, (i) the ratio of gene expression levels in the circumpapillary epithelium of S-KO and WT mice is not large (select S-KO / WT from 0.7 to 1.5), and (ii) It is expressed specifically in the papillary epithelium (a gene whose expression level in the circumscribed papillary epithelial tissue is more than 5 times greater than that in the non-papillary epithelial tissue), and (iii) expression in miso by in situ hybridization (ISH) 395 genes were selected by extracting genes (expression level in WT> 100) that showed an expression level assumed to be confirmed. Furthermore, since all the ion channels known in the past have a plurality of transmembrane regions, among these genes, by eliminating the duplicated genes that have multiple transmembrane regions, 34 genes were selected (Table 1).

この34個の遺伝子を対象として、in situ hybridization(ISH)により味蕾での発現を観察し、その結果から(図5)、味蕾細胞に強くかつ特異的に発現している遺伝子が塩味受容に関与している候補遺伝子として有望であると考えられ、ISH解析の結果から、以下の遺伝子が有望であると考えられた:
塩化物イオンチャネル: Ano1
陽イオンチャネル(候補): Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1
GPCR: Gpr63、Gpr161、Gpr177
イオントランスポーター(候補): Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7
味蕾に発現していたもの
I型味蕾細胞に特異的に発現: Ano1、Sec61a1
味蕾全体の細胞に多く発現: Hsd3b7、Slc35a1、Gpr63、Kcnk16、Mal、Ptch1、Tm4sf1
これらの遺伝子のうち、Ano1は、I型味蕾細胞に特異的に発現し、塩化物イオンチャネルの機能を有することから考えても、塩味の認識を担う分子として可能性が高いものの1つである。
Using these 34 genes as targets, we observed expression in miso by in situ hybridization (ISH). From the results (Fig. 5), a gene that is strongly and specifically expressed in miso cells is involved in salt taste reception. The following genes were considered promising from the results of ISH analysis:
Chloride ion channel: Ano1
Cation channel (candidate): Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1
GPCR: Gpr63, Gpr161, Gpr177
Ion transporters (candidates): Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7
What was expressed in miso
Specific expression in type I taste bud cells: Ano1, Sec61a1
Highly expressed in cells of whole miso: Hsd3b7, Slc35a1, Gpr63, Kcnk16, Mal, Ptch1, Tm4sf1
Of these genes, Ano1 is one of the most likely molecules for salty taste recognition, even if it is expressed specifically in type I taste bud cells and has the function of a chloride ion channel. .

上記の塩味の認識に関係する可能性の高い遺伝子は、これらの少なくとも1つの遺伝子のノックアウト、ノックイン又はトランスジェニック非ヒト哺乳動物を作製することで、塩味代替もしくは増強物質のスクリーニングに使用することができる。あるいはこれらの遺伝子を発現させた培養細胞にルシフェラーゼ、蛍光タンパク質、アルカリフォスファターゼ、ベータガラクトシダーゼ、ジアホラーゼ、ペルオキシダーゼなどのレポーター遺伝子を共発現させ、これらのレポーター遺伝子の発現量を測定することで、塩味受容体の発現量ないし感受性を増大させる化合物(塩味(増強)物質)をスクリーニングすることができる。或いはこれらの遺伝子の発現産物すなわち、タンパク質と特異的に結合若しくは相互作用する物質、これら遺伝子の機能を調節する物質(例えばナトリウムイオン、塩化物イオンによるシグナル応答を阻害若しくは増強する物質、これら遺伝子に結合する物質など)を探索することで、塩味(増強)物質)をスクリーニングすることができる。   Genes likely to be involved in the recognition of salty taste described above can be used for screening for salty taste substitutes or enhancers by creating knockout, knockin or transgenic non-human mammals of at least one of these genes. it can. Alternatively, by co-expressing reporter genes such as luciferase, fluorescent protein, alkaline phosphatase, beta galactosidase, diaphorase, and peroxidase in cultured cells expressing these genes, and measuring the expression level of these reporter genes, the salty taste receptor A compound (a salty (enhancement) substance) that increases the expression level or sensitivity of can be screened. Alternatively, the expression products of these genes, that is, substances that specifically bind to or interact with proteins, substances that regulate the function of these genes (for example, substances that inhibit or enhance the signal response by sodium ions or chloride ions, these genes) By searching for a substance that binds), a salty (enhanced) substance) can be screened.

本明細書における「味蕾細胞」には、I, II, IIIおよびIV型味蕾細胞すべてを含む。   As used herein, “taste cell” includes all type I, II, III, and IV taste bud cells.

本明細書において、「培養細胞」は、ヒト、サル、ブタ、ウシ、マウス、ラット、ウサギ、イヌなどの哺乳類細胞、ニワトリなどの鳥類細胞などの脊椎動物細胞、両生類細胞、爬虫類細胞、昆虫細胞などの動物細胞、酵母を含む。   As used herein, “cultured cells” refers to mammalian cells such as humans, monkeys, pigs, cows, mice, rats, rabbits and dogs, vertebrate cells such as chicken cells such as chickens, amphibian cells, reptile cells and insect cells. Including animal cells such as yeast.

「塩味物質」とは、塩味代替物質及び/又は塩味増強物質を意味し、塩味代替物質は塩化ナトリウムと同等もしくは類似した味質を有する物質であり、塩味増強物質は、それ自身は塩味を有していても有していなくてもよいが、食塩もしくは塩味代替物質の塩味を増強する物質を意味する。   “Salt taste substance” means a salt taste substitute substance and / or a salt taste enhance substance. A salt taste substitute substance is a substance having a taste similar to or similar to sodium chloride, and a salt taste enhance substance itself has a salty taste. Means a substance that enhances the salty taste of salt or salty taste substitutes, which may or may not have.

「酸味物質」とは、酸味代替物質及び/又は酸味抑制物質を意味し、酸味代替物質はクエン酸や酢酸に代表される酸味物質と同等もしくは類似した味質を有する物質であり、酸味抑制物質は、酸味物質もしくは酸味代替物質の酸味を抑制する物質を意味する。   “Sour substance” means a sour substitute substance and / or a sour suppressant, and the sour substitute substance is a substance having a taste quality similar to or similar to a sour substance represented by citric acid or acetic acid. Means a substance that suppresses the acidity of a sour substance or a sour substitute substance.

「甘味物質」とは、甘味代替物質及び/又は甘味増強物質を意味し、甘味代替物質は糖やD-アミノ酸、あるいは人工甘味料などに代表される甘味物質と同等もしくは類似した味質を有する物質であり、甘味増強物質は、それ自身は甘味を有していても有していなくてもよいが、上述のような甘味物質もしくは甘味代替物質の甘味を増強する物質を意味する。   “Sweet substance” means a sweet taste substitute substance and / or a sweet taste enhancing substance, and the sweet taste substitute substance has a taste equivalent to or similar to a sweet substance represented by sugar, D-amino acid, or artificial sweetener. A substance and a sweetness-enhancing substance means a substance that enhances the sweetness of a sweetening substance or sweetness-substituting substance as described above, which may or may not have sweetness.

「旨味物質」とは、旨味代替物質及び/又は旨味増強物質を意味し、旨味代替物質はMSG等に代表される旨味物質と同等もしくは類似した味質を有する物質であり、旨味増強物質は、それ自身は旨味を有していても有していなくてもよいが、上述のような旨味物質もしくは旨味代替物質の旨味を増強する物質を意味する。   “Umami substance” means an umami substitute substance and / or an umami enhance substance, and the umami substitute substance is a substance having a taste quality equivalent to or similar to an umami substance represented by MSG, etc. Although it may or may not have umami itself, it means a substance that enhances the umami of the umami substance or the umami substitute substance as described above.

「苦味物質」とは、苦味代替物質及び/又は苦味抑制物質を意味し、苦味代替物質は苦味ペプチドやカテキンなどに代表される苦味物質と同等もしくは類似した味質を有する物質であり、苦味抑制物質は、上述のような苦味物質もしくは苦味代替物質の苦味を抑制する物質を意味する。   “Bitter substance” means a bitter substance and / or a bitter substance, and the bitter substance is a substance having a taste quality similar to or similar to a bitter substance typified by a bitter peptide or catechin. The substance means a substance that suppresses the bitter taste of the bitter taste substance or the bitter taste substitute substance as described above.

また、「マーカー分子」とは、「各味蕾細胞」がどの型の味蕾細胞であるかを容易に判定することを可能にする各型の味蕾細胞に特異的に発現する分子を意味する。例えば、本発明のマーカー分子の探索方法により見出された、Ano1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1は塩味を認識すると考えられるI型味蕾細胞のマーカー分子である。   In addition, the “marker molecule” means a molecule that is specifically expressed in each type of taste bud cell, which makes it possible to easily determine which type of taste bud cell each “taste bud cell” is. For example, Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, Tm4sf1 and Tm4sf1 found by the marker molecule search method of the present invention It is a marker molecule for type I taste bud cells that are thought to recognize salty taste.

S-KOマウスは、甘味、旨味、苦味を認識する味細胞が消失するが酸味および塩味を認識する細胞は残るため、甘味、旨味、苦味を認識できず、一方で酸味、塩味は知覚できる。この特性に着目すれば、S-KOマウスを用いた2瓶選択テストやリッキング試験のような行動解析により、水と嗜好性が変わらないものは、甘味、旨味、苦味を呈する、もしくは無味の素材であるとまず大きく試験物質の味質を判断することができる。さらに、WTマウスを用いた行動解析を組み合わせれば、その忌避もしくは嗜好性のいずれの行動をその試験物質の摂取により起こすか否かを見ることで、試験物質が甘味もしくは旨味を示すか、苦味を示すかを見極めることも可能となる。一方で、酸味物質はpHが低いことから、素材のpHを測定することによりその素材が酸味を呈しているかを判断することができる。このように、S-KOマウスとWTマウスの行動解析を組み合わせれば、実際に官能評価を行うことなく、試験物質の味質を分類することが可能となるため、毒性が不明の化学合成品や天然物の味質評価に対し、非常に有用な手段となりうる。   In S-KO mice, taste cells recognizing sweetness, umami, and bitterness disappear, but cells recognizing sourness and saltiness remain, so that sweetness, umami, and bitterness cannot be recognized, while acidity and saltiness can be perceived. Focusing on this characteristic, those that do not change the taste with water by behavioral analysis such as the 2-bottle selection test and licking test using S-KO mice are sweet, umami, bitter, or tasteless materials If it is, the taste quality of a test substance can be judged largely. Furthermore, by combining behavioral analysis using WT mice, whether the test substance shows sweetness or umami or bitterness by observing whether the repellent or palatability behavior is caused by ingestion of the test substance. It is also possible to determine whether or not On the other hand, since a sour substance has a low pH, it can be determined whether or not the material exhibits acidity by measuring the pH of the material. In this way, combining the behavioral analysis of S-KO mice and WT mice makes it possible to classify the taste quality of the test substance without actually performing sensory evaluation. It can be a very useful tool for evaluating the taste quality of foods and natural products.

Figure 2012154661
Figure 2012154661

また、塩味代替品もしくは増強素材を官能評価によって探索する際の問題点として、評価物質自体が有する味の影響でその素材が持つ効果を正確に判断できないということが挙げられる。特に、甘味や旨味は一般的に味をマスキングする傾向がある。また、現在塩味代替品として、最も使用されているKClやMgCl2には苦味や収斂味を有するため、本来塩味代替品となりうる素材の中には、塩味受容体だけではなく苦味受容体も同時に活性化する性質をもつものが多く存在するのかもしれない。そのような観点から考えるならば、これらの味質を感じることができない実験動物を用いた塩味代替物質もしくは塩味増強物質のスクリーニングは大変有用である。マウスの塩味に関する嗜好性は濃度により変化することが分かっている(低濃度では嗜好、高濃度では忌避)ため、同様の行動パターンを示す素材は塩味代替品としての候補となりうる。上述のとおり、S-KOマウスは、甘味、旨味、苦味を知覚することができないことから、このマウスを用いれば、素材が持つ甘味、旨味、苦味による忌避および嗜好性の影響は考慮する必要がない。以上のことから、S-KOマウスに試験物質を摂取させ、行動解析を行う手法は、WTマウスを用いた塩味代替物質もしくは塩味増強物質の候補物質の探索方法では見つけることができなかった新たな素材を見出すことを可能にする新しいスクリーニング方法といえる。 Moreover, as a problem when searching for a salty taste substitute or an enhanced material by sensory evaluation, the effect of the material cannot be accurately judged due to the taste of the evaluation substance itself. In particular, sweetness and umami generally tend to mask the taste. In addition, since KCl and MgCl 2 that are currently used as salty substitutes have a bitter and astringent taste, not only salty taste receptors but also bitter taste receptors are included in the materials that can be originally salty taste substitutes. There may be many things with the property to activate. From this point of view, screening for salty taste substitutes or salty taste enhancing substances using laboratory animals that cannot sense these taste qualities is very useful. Since it is known that the preference for the salty taste of mice varies depending on the concentration (preference at a low concentration, avoidance at a high concentration), a material showing a similar behavior pattern can be a candidate for a salty substitute. As described above, since S-KO mice cannot perceive sweetness, umami, and bitterness, it is necessary to consider the influence of the sweetness, umami, and bitterness on repellent and palatability of the material. Absent. Based on the above, a method for ingesting a test substance into S-KO mice and analyzing the behavior was not able to be found by a method for searching for candidate substances for salty taste substitutes or salty taste enhancing substances using WT mice. This is a new screening method that makes it possible to find materials.

本発明で特定された塩味受容体候補分子は、塩味代替物質もしくは塩味増強物質のスクリーニングに有用である。例えば、これらの少なくとも1種の遺伝子(外来遺伝子)を細胞内に導入した培養細胞に塩味代替物質もしくは塩味増強物質を作用させ、NaCl刺激と同様の細胞応答が観測されれば塩味代替物質もしくは塩味増強物質の候補物質と考えられる。塩味増強物質とは、例えば、閾値以下の塩味物質に共存させることで感じることができなかった塩味を感じさせる効果を持つ物質や、添加することにより強い塩味を誘導するような効果を有する物質などのことを指す。   The salty taste receptor candidate molecule specified in the present invention is useful for screening for a salty taste substitute substance or a salty taste enhancing substance. For example, if a salty taste substitute or salty taste enhancing substance is allowed to act on cultured cells in which at least one of these genes (foreign gene) has been introduced into the cell, and a cell response similar to NaCl stimulation is observed, the salty taste substitute or salty taste It is considered as a candidate substance for the enhancement substance. Examples of the salty taste enhancing substance include a substance having an effect of feeling a salty taste that could not be felt by coexisting with a salty substance having a threshold value or less, or a substance having an effect of inducing a strong salty taste when added. Refers to that.

培養細胞や両生類卵母細胞などを用いたin vitroの系における機能解析は、例えばパッチクランプ法、全細胞電流の測定、放射標識イオン流束アッセイ、並びに膜電位感受性色素(例えば、Vestergarrd−Bogind他、J.Membrane Biol.88:67〜75(1988);Daniel他、J.Pharmacol.Meth.25:185〜193(1991);Hoevinsky他、J.Membrane Biol.137:59〜70(1994)参照)及びイオン感受性色素を用いた蛍光アッセイにより実施できる。例えばイオンチャネルをコードしている分子をアフリカツメガエル卵母細胞内に発現させ、その後、試験物質刺激による膜電流の変化を測定することによってチャネルの活性を評価することができる。電気生理学的測定値を得るための一手段は、パッチクランプ法、例えば「セルアタッチ」法、「インサイドアウト」法、及び「全細胞」法を用いて電流を測定する方法などが考えられる(例えば、Ackerman他、New Engl.J.Med.336:1575〜1595、1997参照)。全細胞電流は、Hamil他、Pflugers.Archiv.391:185(1981)に記載のものなどの方法を用いて測定することができる。   Functional analysis in an in vitro system using cultured cells, amphibian oocytes, etc. includes, for example, patch clamp method, measurement of total cell current, radiolabeled ion flux assay, and membrane potential sensitive dyes (eg, Vestergard-Bogind et al. J. Membrane Biol. 88: 67-75 (1988); Daniel et al., J. Pharmacol. Meth. 25: 185-193 (1991); Hoevinsky et al., J. Membrane Biol. 137: 59-70 (1994). ) And an ion-sensitive dye. For example, a molecule encoding an ion channel can be expressed in Xenopus oocytes, and then the activity of the channel can be evaluated by measuring changes in membrane current due to test substance stimulation. One means for obtaining an electrophysiological measurement value may be a method of measuring current using a patch clamp method, such as a “cell attach” method, an “inside out” method, and a “whole cell” method (for example, Ackerman et al., New Engl. J. Med. 336: 1575-1595, 1997). Total cell currents are described in Hamil et al., Pflugers. Archiv. 391: 185 (1981).

Ano1等の塩味受容体候補分子を遺伝子導入した培養細胞を用いた塩味代替物質もしくは塩味増強物質のスクリーニングは、上述の電気生理学的な実験手法のほかに、膜電位感受性色素を用いた機能解析でも実現可能であると考えられる。塩味受容体候補分子を発現した培養細胞に膜電位感受性色素を負荷させた後、塩味代替物質もしくは塩味増強物質を作用させた場合、NaCl刺激によるものと同等以上の効果が認められれば、その素材の塩味代替物質もしくは塩味増強物質としての使用が強く期待される。一実施形態では、色素は最終濃度の約2μM〜約5μMで用い得る。さらに、最適な色素負荷時間は、ほとんどの細胞において室温〜37℃で約30〜約60分間の範囲で実施される。好ましい実施形態としては、膜電位感受性色素としてMolecular Devices(カタログ番号R8034)を用いる方法である。他の実施形態として、適切な色素には、DiBAC、DiSBAC(Molecular Devices)、及びDi−4−ANEPPS(Biotium)などの単一波長系色素、又はDiSBAC2、DiSBAC3、及びCC−2−DMPE(Aurora Biosciences)などの二重波長FRET系色素が含まれる。[化学名:Di−4−ANEPPS(ピリジニウム、4−(2−(6−(ジブチルアミノ)−2−ナフタレニル)エテニル)−1−(3−スルホプロピル)−、水酸化物、内部塩)、DiSBAC4(2)(ビス−(1,2−ジバルビツール酸)−トリメチンオキサノール)、DiSBAC4(3)(ビス−(1,3−ジバルビツール酸)トリメチンオキサノール)、CC−2−DMPE(Pacific Blue(商標)1,2−ジテトラデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン、トリエチルアンモニウム塩)及びSBFI−AM(1,3−ベンゼンジカルボン酸、4,4’−[1,4,10−トリオキサ−7,13−ジアザシクロペンタデカン−7,13−ジイルビス(5−メトキシ−6、12−ベンゾフランジイル)]ビス−,テトラ−キス[(アセチルオキシ)メチル]エステル]。   In addition to the electrophysiological experimental methods described above, screening for salty taste substitutes or salty taste enhancing substances using cultured cells into which a salty taste receptor candidate molecule such as Ano1 has been introduced is not limited to functional analysis using membrane potential sensitive dyes. It is considered feasible. After loading a membrane potential sensitive dye on cultured cells expressing a salty taste receptor candidate molecule, if a salty taste substitute or salty taste enhancing substance is allowed to act, if the effect is equal to or greater than that caused by NaCl stimulation, then the material It is strongly expected to be used as a salty taste substitute or salty taste enhancer. In one embodiment, the dye may be used at a final concentration of about 2 μM to about 5 μM. In addition, optimal dye loading times are performed at room temperature to 37 ° C. in the range of about 30 to about 60 minutes for most cells. A preferred embodiment is a method using Molecular Devices (Catalog No. R8034) as a membrane potential sensitive dye. In other embodiments, suitable dyes include single wavelength dyes such as DiBAC, DiSBAC (Molecular Devices), and Di-4-ANEPPS (Biotium), or DiSBAC2, DiSBAC3, and CC-2-DMPE (Aurora Dual wavelength FRET dyes such as Biosciences) are included. [Chemical name: Di-4-ANEPPS (pyridinium, 4- (2- (6- (dibutylamino) -2-naphthalenyl) ethenyl) -1- (3-sulfopropyl)-, hydroxide, internal salt), DiSBAC4 (2) (bis- (1,2-dibarbituric acid) -trimethine oxanol), DiSBAC4 (3) (bis- (1,3-dibarbituric acid) trimethine oxanol), CC-2-DMPE (Pacific Blue ™ 1,2-ditetradecanoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, triethylammonium salt) and SBFI-AM (1,3-benzenedicarboxylic acid, 4,4 ′-[1,4, 10-trioxa-7,13-diazacyclopentadecane-7,13-diylbis (5-methoxy-6,12-benzofurandyl) )] Bis-, tetra-kis [(acetyloxy) methyl] ester].

一実施形態では、色素を負荷させた受容体発現細胞に、試験化合物(又は対照)刺激を行い、膜電位の変化をVIPR又はFLIPR(登録商標)などの蛍光分析装置を用いて測定する。NaCl又は受容体の活性化剤(すなわち塩味代替品)が培養細胞に発現している受容体を活性化させると膜電位の変化が誘発されるため、この変化を蛍光変化値として蛍光強度プレートリーダー(例えばFLIPR)又は電位強度プレートリーダー(例えばVIPR)で観測する。このように、Ano1等の塩味受容体候補分子を発現させた培養細胞に対する試験物質刺激に対する応答を観測することによって塩味代替品もしくは塩味調節性化合物をスクリーニングすることが可能となる。例えば、NaClとともに試験化合物を作用させた場合、NaClのみを作用させたものより蛍光強度が減少したものは塩味ブロッカー、一方、蛍光が増加したものは塩味増強物質となりうる。   In one embodiment, receptor-expressing cells loaded with a dye are stimulated with a test compound (or control) and changes in membrane potential are measured using a fluorescence analyzer such as VIPR or FLIPR®. When NaCl or a receptor activator (that is, a salty taste substitute) activates a receptor expressed in cultured cells, a change in membrane potential is induced. (For example, FLIPR) or a potential intensity plate reader (for example, VIPR). Thus, by observing the response to a test substance stimulus for cultured cells expressing a salty taste receptor candidate molecule such as Ano1, it becomes possible to screen for a salty taste substitute or a salty taste-regulating compound. For example, when a test compound is allowed to act together with NaCl, a salty blocker can be a salty taste blocker when the fluorescence intensity is reduced compared to a salt compound alone, whereas a salty taste enhancing substance can be obtained when the fluorescence is increased.

以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。
実施例1:Skn-1a/i遺伝子ホモ欠損マウス(S-KOマウス;Skn-1a/i-/-)の作製
以下の手順により、Skn-1a/i遺伝子が欠損した細胞を有するキメラマウス(S-KOマウス)を作製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1: Preparation of Skn-1a / i gene homo-deficient mice (S-KO mice; Skn-1a / i-/-) Chimeric mice having cells deficient in Skn-1a / i gene by the following procedure ( S-KO mice) were prepared.

(1)キメラマウスの作製
129SvEvマウス由来のES細胞においてSkn-1a/i遺伝子を欠損させるために、まず、ターゲティングベクターを作製した。マウスSkn-1a/i遺伝子のエキソン7からエキソン9までを含む約4kbpの領域を除去し、代わりにネオマイシン耐性遺伝子を導入するコンストラクトを作製した。すなわち、Skn-1a/i遺伝子を含むBAC DNA(RP22-526M22)を用い、エキソン7の5'側2 kbp、TK-neo遺伝子、エキソン9の3'側6 kbpを連結させて挿入したプラスミドベクターを作製した。ターゲティングベクターの5'側にはジフテリア毒素遺伝子を導入した(図6)。このターゲティングベクターを、エレクトロポレーションでES細胞に導入した。ES細胞は、G418選択(ネオマイシン選択)した後、サザンブロット解析により、相同組換えを起こしたES細胞を選別した。相同組換えの認められた陽性クローン(ES細胞)を胚盤胞に導入して仮親に移植することによりキメラマウスを作製した。
(1) Production of chimeric mice
In order to delete the Skn-1a / i gene in ES cells derived from 129SvEv mice, a targeting vector was first prepared. An approximately 4 kbp region including exon 7 to exon 9 of the mouse Skn-1a / i gene was removed, and a construct for introducing a neomycin resistance gene was prepared instead. In other words, a plasmid vector in which BAC DNA (RP22-526M22) containing Skn-1a / i gene is used and ligated to 5 ′ side 2 kbp of exon 7, TK-neo gene and 3 ′ side 6 kbp of exon 9 Was made. A diphtheria toxin gene was introduced on the 5 ′ side of the targeting vector (FIG. 6). This targeting vector was introduced into ES cells by electroporation. After ES cells were selected with G418 (neomycin selection), ES cells that had undergone homologous recombination were selected by Southern blot analysis. Chimeric mice were prepared by introducing positive clones (ES cells) with homologous recombination into blastocysts and transplanting them into temporary parents.

(2)ヘテロ欠損(Skn-1a/i+/-)マウスの作製
上記(1)により得られたキメラマウスをC57BL6系統マウスとの交配によってF1マウスを作製した。F1マウスの遺伝型をPCRで解析することにより、生殖系列への変異の導入が確認され、ヘテロ欠損マウス(Skn-1a/i+/-マウス)が作製された。
(2) Production of hetero-deficient (Skn-1a / i +/-) mice F1 mice were produced by crossing the chimeric mice obtained in (1) above with C57BL6 strain mice. By analyzing the genotype of F1 mice by PCR, introduction of mutations into the germ line was confirmed, and hetero-deficient mice (Skn-1a / i +/− mice) were produced.

(3)Skn-1a/i遺伝子ホモ欠損マウスの作製
Skn-1a/i+/-のF1マウスどうしを交配させて、Skn-1a/i遺伝子ホモ欠損マウス(S-KOマウス)を作製した。得られたF2マウスの遺伝子型は、ほぼメンデル律に従っていた。マウスの遺伝型の解析は、尻尾からDNAを抽出し、以下のように、PCRで行った。野生型の遺伝子の検出には、primer1 (5’-CATGCTGAGATTTGTCCCAAGCTG-3’;配列番号1)とprimer2 (5’-ATCTGCGCACAGCCTTGTATCTTC-3’ ;配列番号2)の組み合わせで、変異型遺伝子の検出には、primer3 (5’-ACAAGATGGATTGCACGCAGGTTC-3’ ;配列番号3)とprimer4 (5’-GTCCAGATCATCCTGATCGACAAG-3’ ;配列番号4)の組み合わせでゲノムDNAを鋳型にPCRを実施し、野生型遺伝子では0.8 kbpのDNAが、変異型では0.47 kbpのDNAが、それぞれ増幅された。PCRの反応は、94℃20秒間、60℃30秒間、72℃45秒間のサイクルを30回繰り返すことにより実施した。得られたDNA産物は、TAE緩衝液で作製した1%アガロースゲルで電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色することにより検出した。
(3) Preparation of Skn-1a / i gene homo-deficient mice
Skn-1a / i +/− F1 mice were crossed to produce Skn-1a / i gene homo-deficient mice (S-KO mice). The genotype of the obtained F2 mice almost followed Mendelian rules. Analysis of mouse genotypes was performed by PCR using DNA extracted from the tail. For detection of a wild type gene, a combination of primer1 (5'-CATGCTGAGATTTGTCCCAAGCTG-3 '; SEQ ID NO: 1) and primer2 (5'-ATCTGCGCACAGCCTTGTATCTTC-3'; SEQ ID NO: 2) is used. PCR was performed using the combination of primer3 (5'-ACAAGATGGATTGCACGCAGGTTC-3 '; SEQ ID NO: 3) and primer4 (5'-GTCCAGATCATCCTGATCGACAAG-3'; SEQ ID NO: 4) using the genomic DNA as a template. However, 0.47 kbp of DNA was amplified in each mutant. The PCR reaction was performed by repeating a cycle of 94 ° C. for 20 seconds, 60 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 45 seconds 30 times. The obtained DNA product was detected by staining with ethidium bromide after electrophoresis on a 1% agarose gel prepared with TAE buffer.

実施例2:S-KOマウスの機能解析
ISHに使用する有郭乳頭切片には、野生型C57BL/6Jマウス(埼玉実験動物供給所より購入)のオスを用いた。S-KOマウスはホモ欠損マウスを掛け合わせることにより自家繁殖させた6週齢のオスを用いた。新鮮なマウス舌から有郭乳頭を摘出し、クリオモルド1号(Sakura)中にO.C.T.コンパウンド(Sakura)で包埋し、液体窒素で凍結した。凍結ブロックはクライオスタットHM500-OM (Leica)を用いて7μmに薄切し、MASコートスライドグラス(Matsunami Glass)に貼りつけた。作成した切片は-80℃で保存した。
マウス遺伝子由来のcDNA断片は、有郭乳頭上皮、脳、精巣のtotal RNAを用いてRT-PCRにより取得した。クローニングした遺伝子名および取得に用いたプライマーの配列を表3に示した。増幅したcDNA断片をpBlueScript II SK- vector(Stratagene)にクローニングし、自動DNAシークエンサー310A(Applied Biosystems)を用いて塩基配列を確認した。
Example 2: Functional analysis of S-KO mice
Males of wild-type C57BL / 6J mice (purchased from Saitama Experimental Animal Supply Station) were used for the circumpapillary slices used for ISH. S-KO mice used 6-week-old males that were self-bred by crossing homo-deficient mice. The boxed papillae were removed from fresh mouse tongues, embedded in cryomold 1 (Sakura) with OCT compound (Sakura), and frozen with liquid nitrogen. The frozen block was sliced into 7 μm using a cryostat HM500-OM (Leica) and attached to MAS-coated slide glass (Matsunami Glass). The prepared sections were stored at -80 ° C.
The cDNA fragment derived from the mouse gene was obtained by RT-PCR using total RNA of the circumscribed papillary epithelium, brain and testis. The cloned gene names and the primer sequences used for acquisition are shown in Table 3. The amplified cDNA fragment was cloned into pBlueScript II SK-vector (Stratagene), and the nucleotide sequence was confirmed using an automatic DNA sequencer 310A (Applied Biosystems).

Figure 2012154661
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Figure 2012154661
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ISHで用いたプローブはジゴキシゲニンまたはフルオロセインで標識したアンチセンスRNAプローブであり、前者はDIG RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics)、後者はFluorescein RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics)を用いて、T3またはT7 RNA polymerase (Stratagene)でin vitro transcriptionを行い、合成した。プローブ長が1000 塩基を超えるものは、sizing溶液中(42 mM NaHCO3, 63 mM Na2CO3, 5 mM dithiothreitol(DTT))60℃で断片化を行い、約500 塩基の長さにして用いた。
マウス有郭乳頭の新鮮凍結切片は4%パラホルムアルデヒド(PFA)/PBS溶液中室温で10分間固定した後、15分間ずつ0.1% ジエチルピロカルボナート(DEPC)/PBSで処理し、5×SSCにbufferを置換した。その後、プレハイブリダイゼーション溶液(40μg/ml salmon sperm DNA, 5×SSC, 50%ホルムアミド溶液)で58℃ 2時間プレハイブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼーションはハイブリダイゼーション溶液(5×SSC, 50%ホルムアミド溶液, 5×Denhardt’s solution, 500 μg/ml salmon sperm DNA, 250 μg/ml yeast tRNA, 1 mM DTT, 20-200 ng/ml アンチセンスRNAプローブ)を切片上に乗せ、58℃または65℃で2晩行った。ハイブリダイゼーション後、いずれも58℃あるいは65℃のまま、5×SSCで5分間の洗浄を2回、0.2×SSCで30分間の洗浄を2回行った。さらに室温において0.2×SSCで5分間洗浄した後、TBSにbufferを置換した。ブロッキング溶液(0.5% blocking reagent(Roche Diagnostics)/TBS)で1時間ブロッキングを行った。
The probe used in ISH is an antisense RNA probe labeled with digoxigenin or fluorescein, the former using DIG RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics), the latter using Fluorescein RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics), and T3 or T7 RNA polymerase (Stratagene) was subjected to in vitro transcription and synthesized. If the probe length exceeds 1000 bases, perform fragmentation at 60 ° C in a sizing solution (42 mM NaHCO 3 , 63 mM Na 2 CO 3 , 5 mM dithiothreitol (DTT)) to a length of about 500 bases. It was.
Fresh frozen sections of mouse circumpapillary nipples were fixed in a 4% paraformaldehyde (PFA) / PBS solution at room temperature for 10 minutes, then treated with 0.1% diethyl pyrocarbonate (DEPC) / PBS for 15 minutes each to 5x SSC. Replaced buffer. Thereafter, prehybridization was performed at 58 ° C. for 2 hours with a prehybridization solution (40 μg / ml salmon sperm DNA, 5 × SSC, 50% formamide solution). Hybridization was performed using a hybridization solution (5 × SSC, 50% formamide solution, 5 × Denhardt's solution, 500 μg / ml Salmon sperm DNA, 250 μg / ml yeast tRNA, 1 mM DTT, 20-200 ng / ml antisense RNA probe) was placed on the section and incubated at 58 ° C. or 65 ° C. for 2 nights. After hybridization, each was kept at 58 ° C. or 65 ° C., 5 × SSC was washed twice for 5 minutes, and 0.2 × SSC was washed twice for 30 minutes. After further washing with 0.2 × SSC at room temperature for 5 minutes, the buffer was replaced with TBS. Blocking was performed with a blocking solution (0.5% blocking reagent (Roche Diagnostics) / TBS) for 1 hour.

アルカリフォスファターゼ結合ヤギ抗ジゴキシゲニン抗体Fab断片 (AP-anti-DIG Ab, Roche Diagnostics)をブロッキング溶液で1000倍に希釈し、室温で1時間抗原抗体反応を行った。TBSによる15分間の洗浄を室温で3回行い、アルカリフォスファターゼバッファー(100 mM Tris/HCl(pH 9.5), 50 mM MgCl2, 100 mM NaCl)にバッファーを置換した。基質溶液(200μg/ml NBT, 50μg/ml BCIP /アルカリフォスファターゼバッファー)と室温で反応させ発色させた。反応時間は用いたプローブによって異なり、3時間から16時間であった。 Alkaline phosphatase-conjugated goat anti-digoxigenin antibody Fab fragment (AP-anti-DIG Ab, Roche Diagnostics) was diluted 1000 times with a blocking solution, and antigen-antibody reaction was performed at room temperature for 1 hour. Washing with TBS for 15 minutes was performed 3 times at room temperature, and the buffer was replaced with alkaline phosphatase buffer (100 mM Tris / HCl (pH 9.5), 50 mM MgCl 2 , 100 mM NaCl). Color was developed by reacting with a substrate solution (200 μg / ml NBT, 50 μg / ml BCIP / alkaline phosphatase buffer) at room temperature. The reaction time was 3 to 16 hours, depending on the probe used.

ISHの結果を図5に示す。   The result of ISH is shown in FIG.

c) 2瓶選択テスト
味溶液は味物質を脱イオン水に溶解して調製した後、オートクレーブ滅菌したものを使用した。また、WTマウスおよびS-KOマウスはいずれも1匹ずつ個別に飼育し、餌は固形飼料(ラボMRブリーダー、埼玉実験動物供給所)を自由摂取させ試験に供した。
c) Two-bottle selection test taste solution was prepared by dissolving the taste substance in deionized water and then autoclaved. In addition, each WT mouse and S-KO mouse were individually bred, and the food was fed with solid feed (Lab MR Breeder, Saitama Experimental Animal Supply Station) and used for the test.

各マウスに15 mlの各飲水瓶を2本提示し、一方にはオートクレーブ滅菌した脱イオン水、もう一方には味溶液を入れて48時間自由摂取させた。位置による偏りを除くために24時間経過した時点で2本の飲水瓶の位置を入れ替えた。48時間後に脱イオン水および味溶液の飲水量をそれぞれ測定し、味溶液の嗜好率(preference ratio)を全飲水量に対する味溶液の割合として求めた。   Each mouse was presented with two 15 ml drinking bottles, one with autoclaved deionized water and the other with a taste solution and allowed to freely ingest for 48 hours. To remove the bias due to position, the positions of the two drinking bottles were changed after 24 hours. After 48 hours, the amount of deionized water and the amount of taste solution consumed were measured, and the preference ratio of the taste solution was determined as the ratio of the taste solution to the total amount of water consumed.

(preference ratio) = (tastant solution consumed) / (total liquid consumed)
この数値が0.5の時、水と嗜好性が変わらず、高いほど味溶液を好み、低いほど嫌うことを示す。
(preference ratio) = (tastant solution consumed) / (total liquid consumed)
When this value is 0.5, water and palatability do not change, and the higher the taste, the lower the taste.

得られたpreference ratioの値に対して、WTとS-KO群の間でStudentのt検定を行い、差が統計的に有意であるかを調べた。   Student's t-test was performed between the WT and S-KO groups for the obtained preference ratio value to examine whether the difference was statistically significant.

結果を図4に示す。   The results are shown in FIG.

d) 神経応答解析
ネンブタール麻酔下で神経線維を露出させて白金電極を接続し、舌に味刺激を行った際の神経電位変化を測定した。電気生理解析システムclampex(Molecular Devices)を用いてデータの取得および分析を行った。味刺激は、スクロース(300mM)、グルタミン酸ナトリウム(MSG 30mM(+IMP 0.5mM))、デナトニウム(Denatonium, 1mM)、クエン酸(Citric acid, 30mM)、NaCl(100mM)を用いた。
d) Neural response analysis Under Nembutal anesthesia, nerve fibers were exposed, platinum electrodes were connected, and nerve potential changes were measured when taste stimulation was performed on the tongue. Data acquisition and analysis were performed using an electrophysiological analysis system clampex (Molecular Devices). For taste stimulation, sucrose (300 mM), sodium glutamate (MSG 30 mM (+ IMP 0.5 mM)), denatonium (Denatonium, 1 mM), citric acid (Citric acid, 30 mM), NaCl (100 mM) were used.

WTマウスおよびS-KOマウスそれぞれに対して、甘味、旨味、酸味、苦味、塩味の5味質について応答を計測した。味溶液は味物質を脱イオン水に溶解して調製した後、オートクレーブ滅菌したものを使用した。各味刺激は3回ずつ行い、その平均を粗応答値として算出した。コントロールとして300 mM NH4Cl水溶液を用い、各味溶液の粗応答値をコントロールの応答値で割ったものを応答強度として用いた。得られた値に対して、それぞれの味溶液についてWTマウスとS-KOマウス群の間でStudentのt検定を行い、差が統計的に有意であるかを調べた。 Responses were measured for each of the WT and S-KO mice for the five taste qualities of sweet, umami, sour, bitter and salty. A taste solution prepared by dissolving a taste substance in deionized water and then sterilized by autoclave was used. Each taste stimulation was performed 3 times, and the average was calculated as a rough response value. A 300 mM NH 4 Cl aqueous solution was used as a control, and the response intensity obtained by dividing the crude response value of each taste solution by the control response value was used. With respect to the obtained values, Student's t-test was performed between each group of WT mice and S-KO mice for each taste solution to examine whether the difference was statistically significant.

結果を図3に示す。   The results are shown in FIG.

実施例3:DNAマイクロアレイ解析
DNAマイクロアレイ実験は、野生型C57BL/6Jマウス(埼玉実験動物供給所より購入)(WT) およびS-KOマウス各5個体を用いて行った。WTマウスの有郭乳頭上皮組織および非乳頭上皮組織、S-KOマウスの有郭乳頭上皮組織を摘出した。10ngの全RNAを用い、Two-Cycle Target Labeling and Control Reagents Kit (Affymetrix)を用い、ビオチン化cRNAを合成した。アルカリ溶液によるcRNAの断片化を行い、Expression Analysis Technical Manual (Affymetrix) に従い、DNAマイクロアレイ(Mouse Genome 430 2.0, Affymetrix)と45℃で16 時間ハイブリダイゼーションを行った。洗浄、フィコエリスリン標識、および蛍光シグナルの読み取りは、Affymetrix社のGene Chip Systemを用いて行った。読み取ったデータはGene Chip Operation Software (Affymetrix社)で解析した。 データの統計処理は統計解析ソフトウェアRを使用して行った。表1は、下記の分析によって同定された遺伝子を記載する。
Example 3: DNA microarray analysis
DNA microarray experiments were performed using wild-type C57BL / 6J mice (purchased from Saitama Experimental Animal Supply Station) (WT) and 5 S-KO mice each. The dissected papillary epithelial tissue and non-papillary epithelial tissue of WT mice and the circumscribed papillary epithelial tissue of S-KO mice were removed. Using 10 ng of total RNA, biotinylated cRNA was synthesized using Two-Cycle Target Labeling and Control Reagents Kit (Affymetrix). The cRNA was fragmented with an alkaline solution and hybridized with a DNA microarray (Mouse Genome 430 2.0, Affymetrix) at 45 ° C. for 16 hours according to Expression Analysis Technical Manual (Affymetrix). Washing, phycoerythrin labeling, and reading of the fluorescence signal were performed using the Affymetrix Gene Chip System. The read data was analyzed with Gene Chip Operation Software (Affymetrix). Statistical processing of data was performed using statistical analysis software R. Table 1 lists the genes identified by the following analysis.

まず、遺伝子を同定し、下記の基準を満たす味覚特異的遺伝子に分類した。
ロバストマルチチップアルゴリズム(robust multichip algorithm:RMA)正規化データを使用
野生型有郭乳頭上皮 対 舌上皮細胞発現率 > 5倍
野生型有郭乳頭上皮 対 舌上皮細胞発現率 FDR値 < 0.1
有郭乳頭上皮細胞の粗発現値 > 100
次に、遺伝子は、下記の特定の組み入れ基準を使用してS-KOマウスとWTマウスで遺伝子発現量に大きな差が無い遺伝子、すなわちI型味蕾細胞に特異的な遺伝子の候補として同定した。
First, genes were identified and classified into taste-specific genes that satisfy the following criteria.
Robust multichip algorithm (RMA) normalized data is used Wild-type crypt papillary epithelium vs. tongue epithelial cell expression rate> 5 times Wild-type crypt papillary epithelium vs. tongue epithelial cell expression rate FDR value <0.1
Crude expression value of circumvallate papillary epithelial cells> 100
Next, genes were identified as candidates for genes that are not significantly different in gene expression levels between S-KO mice and WT mice, ie, specific genes for type I taste bud cells, using the specific inclusion criteria described below.

組み入れ基準:
RMA正規化データを使用
野生型有郭乳頭上皮 対skn-1 KO有郭乳頭上皮発現率 0.7倍から1.5倍
野生型有郭乳頭上皮 対skn-1 KO有郭乳頭上皮発現率 FDR値 > 0.1
395の遺伝子(正確にはprobe sets)を同定
Inclusion criteria:
Using RMA normalized data Wild type circumvallate papillary epithelium vs. skn-1 KO envelopment papillary epithelium 0.7 to 1.5 times Wild type circumvallate papillary epithelium vs. skn-1 KO circumcision papillary epithelium FDR value> 0.1
395 genes (exactly probe sets) identified

次に、遺伝子は、下記の特定の組み入れ基準を使用して膜貫通ドメインを有するタンパク質をコードするもの遺伝子として同定した。   The genes were then identified as those encoding proteins with transmembrane domains using the specific incorporation criteria described below.

膜貫通領域を持つタンパク質をコードするとして注釈付けされている
または膜貫通領域予測プログラムSOSUIにより膜貫通領域を複数持つことが予想された62 probe sets(53遺伝子)を同定
このうち、既存の特許または非特許論文に記載されているもの19遺伝子を除き表1に示す34遺伝子を選定した。
62 probe sets (53 genes) identified as encoding proteins with transmembrane domains or predicted to have multiple transmembrane domains by the transmembrane domain prediction program SOSUI are identified. Except for 19 genes described in non-patent papers, 34 genes shown in Table 1 were selected.

実施例4: in situ hydridyzation
ISHに使用する有郭乳頭切片には、野生型C57BL/6Jマウス(埼玉実験動物供給所より購入)(WT)のオスを用いた。S-KOマウスはホモ欠損マウスを掛け合わせることにより自家繁殖させたものを用いた。新鮮なマウス舌から有郭乳頭を摘出し、クリオモルド1号(Sakura)中にO.C.T.コンパウンド(Sakura)で包埋し、液体窒素で凍結した。凍結ブロックはクライオスタット HM500-OM (Leica)を用いて7 μmに薄切し、MASコートスライドグラス(Matsunami Glass)に貼りつけた。作成した切片は-80℃で保存した。
Example 4: in situ hydridyzation
The wild-type C57BL / 6J mouse (purchased from the Saitama Experimental Animal Supply Station) (WT) male was used for the circumpapillary slice used for ISH. S-KO mice used were self-bred by crossing homo-deficient mice. The boxed papillae were removed from fresh mouse tongues, embedded in cryomold 1 (Sakura) with OCT compound (Sakura), and frozen with liquid nitrogen. The frozen block was sliced into 7 μm using a cryostat HM500-OM (Leica) and attached to MAS-coated slide glass (Matsunami Glass). The prepared sections were stored at -80 ° C.

マウス遺伝子由来のcDNA断片は、有郭乳頭上皮、脳、精巣のtotal RNAを用いてRT-PCRにより取得した。クローニングした遺伝子名および取得に用いたプライマーの配列を表4に示した。増幅したcDNA断片をpBlueScript IISK-vector(Stratagene)にクローニングし、自動DNAシークエンサー310A(Applied Biosystems)を用いて塩基配列を確認した。   The cDNA fragment derived from the mouse gene was obtained by RT-PCR using total RNA of the circumscribed papillary epithelium, brain and testis. Table 4 shows the names of the cloned genes and the sequences of the primers used for acquisition. The amplified cDNA fragment was cloned into pBlueScript IISK-vector (Stratagene), and the base sequence was confirmed using an automatic DNA sequencer 310A (Applied Biosystems).

Figure 2012154661
Figure 2012154661

ISHで用いたプローブはジゴキシゲニンまたはフルオロセインで標識したアンチセンスRNAプローブであり、前者はDIG RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics)、後者はFluorescein RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics)を用いて、T3またはT7 RNA polymerase (Stratagene)でin vitro transcriptionを行い、合成した。プローブ長が1000 塩基を超えるものは、sizing溶液中(42 mM NaHCO3、63 mM Na2CO3、5 mM dithiothreitol(DTT))60℃で断片化を行い、約500 塩基の長さにして用いた。 The probe used in ISH is an antisense RNA probe labeled with digoxigenin or fluorescein, the former using DIG RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics), the latter using Fluorescein RNA Labeling Mix (Roche Diagnostics), and T3 or T7 RNA polymerase (Stratagene) was subjected to in vitro transcription and synthesized. If the probe length exceeds 1000 bases, perform fragmentation in a sizing solution (42 mM NaHCO 3 , 63 mM Na 2 CO 3 , 5 mM dithiothreitol (DTT)) at 60 ° C to a length of about 500 bases. It was.

マウス有郭乳頭の新鮮凍結切片は4%パラホルムアルデヒド(PFA)/PBS溶液中室温で10分間固定した後、15分間ずつ0.1% ジエチルピロカルボナート(DEPC)/PBSで処理し、5×SSCにbufferを置換した。その後、プレハイブリダイゼーション溶液(40μg/ml salmon sperm DNA, 5×SSC、50%ホルムアミド溶液)で58℃ 2時間プレハイブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼーションはハイブリダイゼーション溶液(5×SSC, 50%ホルムアミド溶液, 5×Denhardt’s solution, 500μg/ml salmon sperm DNA, 250μg/ml yeast tRNA, 1 mM DTT, 20-200ng/ml アンチセンスRNAプローブ)を切片上に乗せ、58℃または65℃で2晩行った。ハイブリダイゼーション後、いずれも58℃あるいは65℃のまま、5×SSCで5分間の洗浄を2回、0.2×SSCで30分間の洗浄を2回行った。さらに室温において0.2×SSCで5分間洗浄した後、TBSにbufferを置換した。ブロッキング溶液(0.5% blocking reagent(Roche Diagnostics)/TBS)で1時間ブロッキングを行った。   Fresh frozen sections of mouse circumpapillary nipples were fixed in a 4% paraformaldehyde (PFA) / PBS solution at room temperature for 10 minutes, then treated with 0.1% diethyl pyrocarbonate (DEPC) / PBS for 15 minutes each to 5x SSC. Replaced buffer. Thereafter, prehybridization was performed at 58 ° C. for 2 hours with a prehybridization solution (40 μg / ml salmon sperm DNA, 5 × SSC, 50% formamide solution). For hybridization, sections of hybridization solution (5 × SSC, 50% formamide solution, 5 × Denhardt's solution, 500 μg / ml salmon sperm DNA, 250 μg / ml yeast tRNA, 1 mM DTT, 20-200 ng / ml antisense RNA probe) Placed on top and performed at 58 ° C or 65 ° C for 2 nights. After hybridization, each was kept at 58 ° C. or 65 ° C., 5 × SSC was washed twice for 5 minutes, and 0.2 × SSC was washed twice for 30 minutes. After further washing with 0.2 × SSC at room temperature for 5 minutes, the buffer was replaced with TBS. Blocking was performed with a blocking solution (0.5% blocking reagent (Roche Diagnostics) / TBS) for 1 hour.

アルカリフォスファターゼ結合ヤギ抗ジゴキシゲニン抗体Fab断片 (AP-anti-DIG Ab, Roche Diagnostics)をブロッキング溶液で1000倍に希釈し、室温で1時間抗原抗体反応を行った。TBSによる15分間の洗浄を室温で3回行い、アルカリフォスファターゼバッファー(100mM Tris/HCl(pH 9.5), 50mM MgCl2, 100mM NaCl)にバッファーを置換した。基質溶液(200μg/ml NBT, 50μg/ml BCIP /アルカリフォスファターゼバッファー)と室温で16時間反応させ発色させた。 Alkaline phosphatase-conjugated goat anti-digoxigenin antibody Fab fragment (AP-anti-DIG Ab, Roche Diagnostics) was diluted 1000 times with a blocking solution, and antigen-antibody reaction was performed at room temperature for 1 hour. Washing with TBS for 15 minutes was performed 3 times at room temperature, and the buffer was replaced with alkaline phosphatase buffer (100 mM Tris / HCl (pH 9.5), 50 mM MgCl 2 , 100 mM NaCl). Color was developed by reacting with a substrate solution (200 μg / ml NBT, 50 μg / ml BCIP / alkaline phosphatase buffer) at room temperature for 16 hours.

ISHの結果を図2に示す。   The result of ISH is shown in FIG.

実施例5:阻害剤試験(リッキング試験)
マウスの味覚に対する各種チャネル阻害剤の影響を行動学的手法により調べるリッキング試験(brief access test: 味物質の短時間摂取による嗜好性評価テスト)の例である。WTマウス(n=10, オス)を使用した。マウスは1匹ずつ個別に飼育し、餌は固形飼料(ラボMRブリーダー、埼玉実験動物供給所)を自由摂取させた。各濃度の味溶液は調整後オートクレーブ滅菌して使用した。阻害剤 として以下のものを使用した DIDS(ジイソチオシアノスチルベンジスルホン酸; SIGMA), NFA(ニフルミン酸; SIGMA): Clイオンチャネルの阻害剤、amiloride(アミロライド; SIGMA):ENaCの阻害剤。阻害剤はジメチルスルホキシド(DMSO; 関東化学)に溶解し、使用直前に最終濃度500μMとなるように味溶液に添加して使用し、阻害剤、DMSOのみでは忌避しないことを確認した。
Example 5: Inhibitor test (licking test)
It is an example of a licking test (brief access test: palatability evaluation test by ingesting a tasting substance for a short time) in which the influence of various channel inhibitors on the taste of mice is investigated by a behavioral method. WT mice (n = 10, male) were used. Mice were individually raised, and the food was freely fed solid feed (Lab MR Breeder, Saitama Experimental Animal Supply Station). The taste solution of each concentration was used after sterilization by autoclaving. DIDS (diisothiocyanostilbene disulfonic acid; SIGMA), NFA (niflumic acid; SIGMA): inhibitors of Cl ion channel, amiloride (amylolide; SIGMA): an inhibitor of ENaC. The inhibitor was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO; Kanto Chemical) and added to the taste solution to a final concentration of 500 μM immediately before use, and it was confirmed that the inhibitor and DMSO alone were not repelled.

事前に24時間絶水させたマウスに各味溶液を提示し、optical licometer (Coulbourn Instruments マウスが溶液を舐める行動を光学的に検出する装置) を用いて5秒間に舐める回数を測定した。   Each taste solution was presented to a mouse that had been water-absorbed for 24 hours in advance, and the number of times of licking in 5 seconds was measured using an optical licometer (a device that optically detects the behavior of the Coubourn Instruments mouse licking the solution).

味溶液の嗜好性(preference ratio)を、味溶液を舐めた回数の水を舐めた回数に対する割合として求めた。この数値が1の時、水と嗜好性が変わらず、低いほど味溶液を嫌うことを示す。   The preference ratio of the taste solution was determined as the ratio of the number of times the taste solution was licked to the number of times the water was licked. When this value is 1, the taste does not change with water, and the lower the value, the dislike the taste solution.

(嗜好率) = (味溶液を舐めた回数 ) / (水を舐めた回数)
得られた嗜好率の値に対して、Studentのt検定を行い、阻害剤の有無による差の統計的有意性を検証した。結果を図1に示す。
(Preference rate) = (Number of times of licking taste solution) / (Number of times of licking water)
Student's t-test was performed on the obtained preference rate value, and the statistical significance of the difference due to the presence or absence of the inhibitor was verified. The results are shown in FIG.

Claims (24)

Skn-1a/iノックアウトマウスに味物質の候補物質を摂取させ、前記マウスの行動解析を行うことを含み、前記味物質が塩味物質、甘味物質、旨味物質、苦味物質および酸味物質からなる群から選択されることを特徴とする、味物質のスクリーニング方法。 Skn-1a / i knockout mice are ingested with candidate substances of taste substances, and the behavior analysis of the mice is performed, wherein the taste substances are selected from the group consisting of salty substances, sweet substances, umami substances, bitter substances and sour substances A method for screening a tastant, which is selected. 前記味物質が塩味物質である、請求項1に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1, wherein the taste substance is a salty substance. 前記味物質が甘味物質もしくは旨味物質である、請求項1に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1, wherein the taste substance is a sweet substance or an umami substance. 前記味物質が苦味物質である、請求項1に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1, wherein the taste substance is a bitter substance. 前記味物質が酸味物質である、請求項1に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1, wherein the taste substance is a sour substance. 前記Skn-1a/iノックアウトマウスとともに、さらに野生型マウスにも味物質の候補物質を摂取させ、両マウスの行動解析を行うことを特徴とする、請求項1に記載のスクリーニング方法。 The screening method according to claim 1, wherein a wild-type mouse is further ingested with a candidate substance of a taste substance together with the Skn-1a / i knockout mouse, and behavioral analysis of both mice is performed. Skn-1a/iノックアウトマウスの味物質のスクリーニングのための使用であって、前記味物質が塩味物質、甘味物質、旨味物質、苦味物質および酸味物質からなる群から選択される、味物質のスクリーニングのための使用。 Skn-1a / i knockout mouse use for screening taste substances, wherein the taste substances are selected from the group consisting of salty substances, sweet substances, umami substances, bitter substances and sour substances Use for. 前記味物質が塩味物質である、請求項7に記載のスクリーニングのための使用。 The use for screening according to claim 7, wherein the taste substance is a salty substance. 前記味物質が甘味物質もしくは旨味物質である、請求項7に記載のスクリーニングのための使用。 The use for screening according to claim 7, wherein the taste substance is a sweet substance or an umami substance. 前記味物質が苦味物質である、請求項7に記載のスクリーニングのための使用。 The use for screening according to claim 7, wherein the taste substance is a bitter substance. 前記味物質が酸味物質である、請求項7に記載のスクリーニングのための使用。 The use for screening according to claim 7, wherein the taste substance is a sour substance. 試験物質を塩味、甘味もしくは旨味、苦味、酸味のいずれかの味質に分類する方法であって、Skn-1a/iノックアウトマウスと、必要に応じて野生型マウスに試験物質を摂取させ、前記マウスに対する行動解析を行うことを特徴とする、方法。 A method of classifying a test substance into salty taste, sweet taste or umami taste, bitter taste, or sour taste, wherein a Skn-1a / i knockout mouse and, if necessary, a wild type mouse ingest the test substance, A method comprising performing behavior analysis on a mouse. Skn-1a/iノックアウトマウスを用いた味蕾細胞のマーカー分子の探索方法。 A method for searching marker molecules of taste bud cells using Skn-1a / i knockout mice. 前記味蕾細胞が、塩味を認識するI型味蕾細胞であるか、甘・旨・苦味を認識するII型味蕾細胞であるか、酸味を認識するIII型味蕾細胞であるかを判定する請求項13に記載のマーカー分子の探索方法。 14. It is determined whether the miso cell is a type I miso cell recognizing salty taste, a type II miso cell recognizing sweet, umami, or bitter taste, or a type III miso cell recognizing acidity. A method for searching for a marker molecule described in 1. Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞に発現する遺伝子の比較解析を行い、野生型マウスにのみ発現するマーカー分子はII型味蕾細胞のマーカー分子であると決定する請求項13又は14に記載のマーカー分子の探索方法。 A comparative analysis of genes expressed in the circumpapillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild-type mice, and it is determined that the marker molecule expressed only in wild-type mice is a marker molecule of type II taste bud cells Item 15. A method for searching for a marker molecule according to Item 13 or 14. Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞における発現遺伝子量を比較する工程、有郭乳頭上皮組織と非乳頭上皮組織の発現遺伝子量を比較する工程を含み、それによりI型味蕾細胞、又はIII型味蕾細胞のマーカー分子であると決定する請求項13又は14に記載のマーカー分子の探索方法。 Comparing the amount of gene expressed in the circumscribed papillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild type mice, comparing the amount of expressed genes in the circumscribed papillary epithelial tissue and non-papillary epithelial tissue. The method for searching for a marker molecule according to claim 13 or 14, wherein the marker molecule is determined to be a marker molecule of type 12 taste bud cells or type III taste bud cells. (i) Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞における発現量が大きく変わらない遺伝子の抽出工程
(ii)有郭乳頭もしくは有郭乳頭と有郭乳頭上皮の両方に特異的に発現している遺伝子の抽出工程
(iii)in situ hybridization(ISH)による味蕾での発現が確認できる遺伝子の抽出工程
を含む、請求項16に記載のI型味蕾細胞のマーカー分子の探索方法。
(i) Gene extraction process that does not significantly change the expression level in circumscribed papillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild type mice
(ii) Extraction process of the gene specifically expressed in the circumvallate nipple or both the circumvallate nipple and epithelium papillary epithelium
(iii) The method for searching a marker molecule of type I taste bud cells according to claim 16, comprising a step of extracting a gene capable of confirming expression in miso by in situ hybridization (ISH).
(i) Skn-1a/iノックアウトマウスと野生型マウスの有郭乳頭上皮細胞における発現量が大きい遺伝子の抽出工程
(ii)有郭乳頭もしくは有郭乳頭と有郭乳頭上皮の両方に特異的に発現している遺伝子の抽出工程
(iii)in situ hybridization(ISH)による味蕾での発現が確認できる遺伝子の抽出工程
を含む、請求項16に記載のIII型味蕾細胞のマーカー分子の探索方法。
(i) Extraction process of gene with high expression level in circumscribed papillary epithelial cells of Skn-1a / i knockout mice and wild type mice
(ii) Extraction process of the gene specifically expressed in the circumvallate nipple or both the circumvallate nipple and epithelium papillary epithelium
(iii) The method for searching a marker molecule of a type III taste bud cell according to claim 16, comprising a step of extracting a gene capable of confirming expression in miso by in situ hybridization (ISH).
貫膜領域が複数回である遺伝子を選択する請求項13〜18のいずれかに記載のマーカー分子の探索方法。 The method for searching for a marker molecule according to any one of claims 13 to 18, wherein a gene having a plurality of transmembrane regions is selected. Ano1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、 Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1から選ばれる少なくとも1種の遺伝子もしくは分子のI型味蕾細胞マーカー分子としての使用。 Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, Tm4sf1 Use as. Ano1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1から選ばれる少なくとも1種の遺伝子の塩味受容体としての使用或いは塩味代替もしくは増強物質スクリーニングのための使用。 Salty taste receptor of at least one gene selected from Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, Tm4sf1 Use for alternative or potentiator screening. 塩味物質スクリーニング用のAno1、Kcnk16、Mfsd3、Tmc5、Trpc1、Gpr63、Gpr161、 Gpr177、Slc16a7、Slc25a14、Slc35a1、Slc9a7、Sec61a1、Hsd3b7、Mal、Ptch1、Tm4sf1から選ばれる少なくとも1種の外来遺伝子を発現した培養細胞もしくは、両生類卵母細胞。 At least one foreign expression gene selected from Ano1, Kcnk16, Mfsd3, Tmc5, Trpc1, Gpr63, Gpr161, Gpr177, Slc16a7, Slc25a14, Slc35a1, Slc9a7, Sec61a1, Hsd3b7, Mal, Ptch1, and Tm4sf1 for salty substance screening Cultured cells or amphibian oocytes. 請求項22に記載の培養細胞もしくは両生類卵母細胞に塩味代替物質もしくは塩味増強物質を作用させ細胞応答を観測することによる、塩味代替物質もしくは塩味増強物質のスクリーニング方法。 A method for screening a salty taste substitute or salty taste enhancing substance by observing a cellular response by causing a salty taste substitute or salty taste enhancing substance to act on the cultured cells or amphibian oocytes according to claim 22. 請求項22に記載の細胞の塩味代替物質もしくは塩味増強物質による細胞応答をパッチクランプ法、全細胞電流の測定、放射標識イオン流束アッセイ、膜電位感受性色素及びイオン濃度感受性色素を用いてモニタリングする、請求項21に記載のスクリーニング方法。 The cell response of the cell salty taste substitute or salty taste enhancing substance according to claim 22 is monitored using a patch clamp method, measurement of total cell current, radiolabeled ion flux assay, membrane potential sensitive dye and ion concentration sensitive dye. The screening method according to claim 21.
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