JP2019074379A - 生ニンニク様香料素材のスクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法を提供する。【解決手段】OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質を利用して生ニンニク様香料素材をスクリーニングする。【選択図】なし
Description
本発明は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニング方法に関する。
香気は、食品や香粧品等の嗜好性を左右する重要な要素である。そのため、目的の香気を再現するために必要な香気成分をスクリーニングする技術や香気成分を組み合わせて目的の香気を再現する技術は、食品や香粧品等を開発するために産業上重要な技術である。
従来、香気成分のスクリーニングは、ヒトが官能試験によって試験物質の香気を評価することによって実施されてきた。しかし、官能試験には、香気を評価できる専門家の育成が必要なことや、スループット性が低いこと等の問題がある。
ヒト等の哺乳動物においては、香気は、鼻腔上部の嗅上皮に存在する嗅神経細胞上の嗅覚受容体に香気成分の分子が結合し、当該分子に対する当該受容体の応答が中枢神経系へと伝達されることにより認識されている。近年、嗅覚受容体を用いて香気に関連する物質をスクリーニングする方法が開発されている。例えば、ミューゲの香気に応答する嗅覚受容体を用いて、ミューゲの香気を呈する物質をスクリーニングする方法が報告されている(特許文献1)。また、尿臭に応答する嗅覚受容体を用いて、尿臭を抑制する物質をスクリーニングする方法が報告されている(特許文献2)。
ニンニクの香気成分としては、多くの含硫化合物が知られている(非特許文献1〜2)。マウスの嗅覚受容体MOR244-3(ヒトでのオルソログはOR4E2)(非特許文献3)、ヒト
嗅覚受容体OR2T11(非特許文献4)、およびヒト嗅覚受容体OR4S2(特許文献3)が含硫
化合物に応答することが報告されている。しかし、これらの受容体とニンニクの香気との関連は知られていない。
嗅覚受容体OR2T11(非特許文献4)、およびヒト嗅覚受容体OR4S2(特許文献3)が含硫
化合物に応答することが報告されている。しかし、これらの受容体とニンニクの香気との関連は知られていない。
McGorrin RJ, The Significance of Volatile Sulfur Compounds in Food Flavors. ACS Symposium series. Volatile Sulfur Compounds in Food. 2011, Chapter 1, pp 3-31
Yu TH, et. al., Volatile Compounds of Deep-Oil Fried, Microwave-Heated, and Oven-Baked Garlic Slices. J. Agric. Food Chem 1993, 41, pp 800-805
Duan X, et. al., Crucial role of copper in detection of metal-coordinating odorants. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Feb 28;109(9):3492-7.
Li S, et. al., Smelling Sulfur: Copper and Silver Regulate the Response of Human Odorant Receptor OR2T11 to Low-Molecular-Weight Thiols. J Am Chem Soc. 2016, 138(40), pp 13281-13288
本発明は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニング方法を提供することを課題とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の両方の応答を惹起することにより生ニンニク様な香気が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の通り例示できる。
[1]
生ニンニク様香料素材の構成要素をスクリーニングする方法であって、
下記工程(A)〜(C)を含み:
(A)受容体タンパク質と試験物質を接触させる工程;
(B)前記試験物質に対する前記受容体タンパク質の応答を測定する工程;および
(C)前記応答に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程;
前記受容体タンパク質が、OR2C1タンパク質またはOR4S2タンパク質である、方法。
[2]
前記応答が認められた場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、前記方法。
[3]
前記応答が、前記受容体タンパク質と前記試験物質との結合、または前記試験物質による前記受容体タンパク質の活性化である、前記方法。
[4]
前記受容体タンパク質が、細胞、細胞膜、人工脂質二重膜小胞、または人工脂質二重膜に担持された形態で使用される、前記方法。
[5]
前記受容体タンパク質が、細胞に担持された形態で使用される、前記方法。
[6]
前記細胞が、動物細胞である、前記方法。
[7]
前記工程(B)および(C)が、それぞれ、下記工程(B1)および(C1)により実施される、前記方法:
(B1)前記工程(A)を実施した際の前記受容体タンパク質の活性化の程度D1を測定する工程;
(C1)前記活性化の程度D1に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程。
[8]
前記工程(C1)が、下記工程(C2)により実施される、前記方法:
(C2)前記活性化の程度D1と対照条件における前記受容体タンパク質の活性化の程度D2との差に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程。
[9]
前記対照条件が、下記条件(C2−1)または(C2−2)である、前記方法:
(C2−1)前記受容体タンパク質と前記試験物質を接触させない条件;
(C2−2)前記受容体タンパク質と前記試験物質を接触させる条件であって、該試験物質の濃度が前記工程(A)における該試験物質の濃度よりも低い濃度である条件。
[10]
さらに、前記活性化の程度D2を測定する工程を含む、前記方法。
[11]
前記活性化の程度D1が前記活性化の程度D2よりも高い場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、前記方法。
[12]
前記活性化の程度D2に対する前記活性化の程度D1の比率が3以上である場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、前記方法。
[13]
前記応答が、細胞内cAMP量を指標として測定される、前記方法。
[14]
細胞内cAMP量が、レポーターアッセイによって測定される、前記方法。
[15]
前記試験物質が、単一の成分である、前記方法。
[16]
前記試験物質が、2種またはそれ以上の成分の組み合わせである、前記方法。
[17]
前記OR2C1タンパク質が、下記(A)または(B)に記載のタンパク質である、前記方
法:
(A)哺乳類のOR2C1タンパク質;
(B)2種またはそれ以上の哺乳類のOR2C1タンパク質のキメラタンパク質。
[18]
前記OR2C1タンパク質が、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質であ
る、前記方法:
(a)配列番号2に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質;
(c)配列番号2に示すアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質。
[19]
前記OR4S2タンパク質が、下記(A)または(B)に記載のタンパク質である、前記方
法:
(A)哺乳類のOR4S2タンパク質;
(B)2種またはそれ以上の哺乳類のOR4S2タンパク質のキメラタンパク質。
[20]
前記OR4S2タンパク質が、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質であ
る、前記方法:
(a)配列番号11に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号11に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質;
(c)配列番号11に示すアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質。
[21]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(V)を含み:
(V)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(V)で同定された構成要素とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み
合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[22]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(W)を含み:
(W)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(W)で同定された構成要素とOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質の組み
合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[23]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(X)および(Y)を含み:
(X)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
(Y)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(X)で同定された構成要素と前記工程(Y)で同定された構成要素の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[24]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(Z)を含み:
(Z)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質お
よびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(Z)で同定された構成要素が生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[25]
前記工程(Z)が、下記工程(Z1)および(Z2)を含む、前記方法:
(Z1)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質
の応答を惹起するものを同定する工程;
(Z2)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質
の応答を惹起するものを同定する工程。
[26]
さらに、同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価する工程を含む、前記方法。
[27]
前記評価が、官能評価によって実施される、前記方法。
[28]
下記成分(A)および(B)を含有する、組成物:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
[29]
生ニンニク様な香気の付与用の組成物である、前記組成物。
[30]
調味料である、前記組成物。
[31]
下記成分(A)および(B)を組み合わせる工程を含む、組成物の製造方法:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
[32]
前記組成物が、生ニンニク様な香気の付与用の組成物である、前記方法。
[33]
前記組成物が、調味料である、前記方法。
[34]
前記工程が、前記成分(A)および(B)を混合することにより実施される、前記方法。
[1]
生ニンニク様香料素材の構成要素をスクリーニングする方法であって、
下記工程(A)〜(C)を含み:
(A)受容体タンパク質と試験物質を接触させる工程;
(B)前記試験物質に対する前記受容体タンパク質の応答を測定する工程;および
(C)前記応答に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程;
前記受容体タンパク質が、OR2C1タンパク質またはOR4S2タンパク質である、方法。
[2]
前記応答が認められた場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、前記方法。
[3]
前記応答が、前記受容体タンパク質と前記試験物質との結合、または前記試験物質による前記受容体タンパク質の活性化である、前記方法。
[4]
前記受容体タンパク質が、細胞、細胞膜、人工脂質二重膜小胞、または人工脂質二重膜に担持された形態で使用される、前記方法。
[5]
前記受容体タンパク質が、細胞に担持された形態で使用される、前記方法。
[6]
前記細胞が、動物細胞である、前記方法。
[7]
前記工程(B)および(C)が、それぞれ、下記工程(B1)および(C1)により実施される、前記方法:
(B1)前記工程(A)を実施した際の前記受容体タンパク質の活性化の程度D1を測定する工程;
(C1)前記活性化の程度D1に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程。
[8]
前記工程(C1)が、下記工程(C2)により実施される、前記方法:
(C2)前記活性化の程度D1と対照条件における前記受容体タンパク質の活性化の程度D2との差に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程。
[9]
前記対照条件が、下記条件(C2−1)または(C2−2)である、前記方法:
(C2−1)前記受容体タンパク質と前記試験物質を接触させない条件;
(C2−2)前記受容体タンパク質と前記試験物質を接触させる条件であって、該試験物質の濃度が前記工程(A)における該試験物質の濃度よりも低い濃度である条件。
[10]
さらに、前記活性化の程度D2を測定する工程を含む、前記方法。
[11]
前記活性化の程度D1が前記活性化の程度D2よりも高い場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、前記方法。
[12]
前記活性化の程度D2に対する前記活性化の程度D1の比率が3以上である場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、前記方法。
[13]
前記応答が、細胞内cAMP量を指標として測定される、前記方法。
[14]
細胞内cAMP量が、レポーターアッセイによって測定される、前記方法。
[15]
前記試験物質が、単一の成分である、前記方法。
[16]
前記試験物質が、2種またはそれ以上の成分の組み合わせである、前記方法。
[17]
前記OR2C1タンパク質が、下記(A)または(B)に記載のタンパク質である、前記方
法:
(A)哺乳類のOR2C1タンパク質;
(B)2種またはそれ以上の哺乳類のOR2C1タンパク質のキメラタンパク質。
[18]
前記OR2C1タンパク質が、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質であ
る、前記方法:
(a)配列番号2に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質;
(c)配列番号2に示すアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質。
[19]
前記OR4S2タンパク質が、下記(A)または(B)に記載のタンパク質である、前記方
法:
(A)哺乳類のOR4S2タンパク質;
(B)2種またはそれ以上の哺乳類のOR4S2タンパク質のキメラタンパク質。
[20]
前記OR4S2タンパク質が、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質であ
る、前記方法:
(a)配列番号11に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号11に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質;
(c)配列番号11に示すアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質。
[21]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(V)を含み:
(V)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(V)で同定された構成要素とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み
合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[22]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(W)を含み:
(W)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(W)で同定された構成要素とOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質の組み
合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[23]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(X)および(Y)を含み:
(X)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
(Y)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の
応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(X)で同定された構成要素と前記工程(Y)で同定された構成要素の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[24]
生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(Z)を含み:
(Z)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質お
よびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(Z)で同定された構成要素が生ニンニク様香料素材として同定される、方法。
[25]
前記工程(Z)が、下記工程(Z1)および(Z2)を含む、前記方法:
(Z1)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質
の応答を惹起するものを同定する工程;
(Z2)前記方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質
の応答を惹起するものを同定する工程。
[26]
さらに、同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価する工程を含む、前記方法。
[27]
前記評価が、官能評価によって実施される、前記方法。
[28]
下記成分(A)および(B)を含有する、組成物:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
[29]
生ニンニク様な香気の付与用の組成物である、前記組成物。
[30]
調味料である、前記組成物。
[31]
下記成分(A)および(B)を組み合わせる工程を含む、組成物の製造方法:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
[32]
前記組成物が、生ニンニク様な香気の付与用の組成物である、前記方法。
[33]
前記組成物が、調味料である、前記方法。
[34]
前記工程が、前記成分(A)および(B)を混合することにより実施される、前記方法。
本発明によれば、生ニンニク様香料素材またはその構成要素を効率的にスクリーニングすることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
<1>本発明の方法
本発明の方法は、受容体タンパク質を利用した生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニング方法である。本発明の方法においては、受容体タンパク質を利用して、生ニンニク様香料素材またはその構成要素を同定する(すなわち試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する)ことができる。本発明の方法においては、具体的には、試験物質に対する受容体タンパク質の応答に基づいて、生ニンニク様香料素材またはその構成要素を同定する(すなわち当該試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する)ことができる。すなわち、本発明の方法は、具体的には、(A)受容体タンパク質と試験物質を接触させる工程;(B)前記試験物質に対する前記受容体タンパク質の応答を測定する工程;及び、(C)前記応答に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材またはその構成要素として同定する工程、を含む、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニング方法であってよい。
本発明の方法は、受容体タンパク質を利用した生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニング方法である。本発明の方法においては、受容体タンパク質を利用して、生ニンニク様香料素材またはその構成要素を同定する(すなわち試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する)ことができる。本発明の方法においては、具体的には、試験物質に対する受容体タンパク質の応答に基づいて、生ニンニク様香料素材またはその構成要素を同定する(すなわち当該試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する)ことができる。すなわち、本発明の方法は、具体的には、(A)受容体タンパク質と試験物質を接触させる工程;(B)前記試験物質に対する前記受容体タンパク質の応答を測定する工程;及び、(C)前記応答に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材またはその構成要素として同定する工程、を含む、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニング方法であってよい。
<1−1>生ニンニク様香料素材およびその構成要素
「生ニンニク様香料素材」とは、生ニンニク様な香気を有する(呈する)物質をいう。「生ニンニク様な香気」とは、生ニンニクに特徴的なツンとする香気をいう。生ニンニク様な香気としては、例えば、いくつかの含硫化合物に共通に感じられる香気が挙げられる。そのような化合物としては、例えば、アリルスルフィド(Allyl sulfide)やジアリル
ジスルフィド(Diallyl disulfide)が挙げられる。生ニンニク様香料素材は、単一の成
分からなるもの(すなわち純物質)であってもよく、2種またはそれ以上の成分の組み合わせからなるもの(すなわち混合物)であってもよい。「混合物」を「組成物」ともいう。生ニンニク様香料素材が混合物である場合、当該混合物が生ニンニク様な香気を有する限り、当該混合物を構成する各成分は、単独で、生ニンニク様な香気を有していてもよく、有していなくてもよい。生ニンニク様香料素材としては、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起する物質が挙げられる。また、生ニンニク様香料素材としては、OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせも挙げられる。
「生ニンニク様香料素材」とは、生ニンニク様な香気を有する(呈する)物質をいう。「生ニンニク様な香気」とは、生ニンニクに特徴的なツンとする香気をいう。生ニンニク様な香気としては、例えば、いくつかの含硫化合物に共通に感じられる香気が挙げられる。そのような化合物としては、例えば、アリルスルフィド(Allyl sulfide)やジアリル
ジスルフィド(Diallyl disulfide)が挙げられる。生ニンニク様香料素材は、単一の成
分からなるもの(すなわち純物質)であってもよく、2種またはそれ以上の成分の組み合わせからなるもの(すなわち混合物)であってもよい。「混合物」を「組成物」ともいう。生ニンニク様香料素材が混合物である場合、当該混合物が生ニンニク様な香気を有する限り、当該混合物を構成する各成分は、単独で、生ニンニク様な香気を有していてもよく、有していなくてもよい。生ニンニク様香料素材としては、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起する物質が挙げられる。また、生ニンニク様香料素材としては、OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせも挙げられる。
「生ニンニク様香料素材の構成要素」とは、生ニンニク様香料素材を構成し得る物質であって、生ニンニク様な香気の発現に寄与するものをいう。「生ニンニク様な香気の発現に寄与する」とは、単独で、または他の成分との組み合わせで、生ニンニク様な香気を呈することをいう。すなわち、生ニンニク様香料素材の構成要素は、生ニンニク様香料素材そのものであってもよいし、生ニンニク様香料素材の一部であってもよい。具体的には、生ニンニク様香料素材の構成要素が単独で生ニンニク様な香気を呈する場合、当該構成要素は単独で生ニンニク様香料素材とみなすことができる。また、具体的には、生ニンニク様香料素材の構成要素の組み合わせが生ニンニク様な香気を呈する場合、当該組み合わせ全体を生ニンニク様香料素材とみなすことができる。生ニンニク様香料素材の構成要素は、単一の成分からなるもの(すなわち純物質)であってもよく、2種またはそれ以上の成分の組み合わせからなるもの(すなわち混合物)であってもよい。生ニンニク様香料素材の構成要素としては、OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質やOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質が挙げられる。OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質は、OR4S2タンパク質の応答を惹起してもよいし、しなくてもよい。OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質は
、OR2C1タンパク質の応答を惹起してもよいし、しなくてもよい。言い換えると、「生ニ
ンニク様香料素材の構成要素」とは、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質のいずれか一方または両方の応答を惹起する物質であってよい。
、OR2C1タンパク質の応答を惹起してもよいし、しなくてもよい。言い換えると、「生ニ
ンニク様香料素材の構成要素」とは、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質のいずれか一方または両方の応答を惹起する物質であってよい。
<1−2>試験物質
「試験物質」とは、生ニンニク様香料素材またはその構成要素の候補として本発明の方法に用いられる物質をいう。試験物質は、特に制限されない。試験物質は、単一の成分からなるもの(すなわち純物質)であってもよく、2種またはそれ以上の成分の組み合わせからなるもの(すなわち混合物)であってもよい。試験物質が混合物である場合、当該混合物を構成する成分の種類数や構成比率は、特に制限されない。試験物質は、公知物質であってもよく、新規物質であってもよい。試験物質は、天然物であってもよく、人工物であってもよい。試験物質は、フェノール化合物であってもよく、そうでなくてもよい。試験物質は、例えば、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリーであってもよい。試験物質としては、例えば、アルコール、ケトン、アルデヒド、エーテル、エステル、炭化水素、糖、有機酸、核酸、アミノ酸、ペプチド、脂質、その他の有機または無機の各種成分が挙げられる。また、試験物質としては、特に、既存の食品添加物が挙げられる。「既存の食品添加物」とは、食品添加物としての使用が認められている物質をいう。試験物質としては、1種の試験物質を用いてもよく、2種またはそれ以上の試験物質を組み合わせて用いてもよい。2種またはそれ以上の成分をまとめて受容体タンパク質に接触させて本発明の方法を実施することにより、それらの成分の組み合わせが全体として生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定することができる。「2種またはそれ以上の成分をまとめて受容体タンパク質に接触させる」場合としては、混合物である試験物質を受容体タンパク質に接触させる場合や、2種またはそれ以上の試験物質をまとめて受容体タンパク質に接触させる場合が挙げられる。
「試験物質」とは、生ニンニク様香料素材またはその構成要素の候補として本発明の方法に用いられる物質をいう。試験物質は、特に制限されない。試験物質は、単一の成分からなるもの(すなわち純物質)であってもよく、2種またはそれ以上の成分の組み合わせからなるもの(すなわち混合物)であってもよい。試験物質が混合物である場合、当該混合物を構成する成分の種類数や構成比率は、特に制限されない。試験物質は、公知物質であってもよく、新規物質であってもよい。試験物質は、天然物であってもよく、人工物であってもよい。試験物質は、フェノール化合物であってもよく、そうでなくてもよい。試験物質は、例えば、コンビナトリアルケミストリー技術を用いて作製された化合物ライブラリーであってもよい。試験物質としては、例えば、アルコール、ケトン、アルデヒド、エーテル、エステル、炭化水素、糖、有機酸、核酸、アミノ酸、ペプチド、脂質、その他の有機または無機の各種成分が挙げられる。また、試験物質としては、特に、既存の食品添加物が挙げられる。「既存の食品添加物」とは、食品添加物としての使用が認められている物質をいう。試験物質としては、1種の試験物質を用いてもよく、2種またはそれ以上の試験物質を組み合わせて用いてもよい。2種またはそれ以上の成分をまとめて受容体タンパク質に接触させて本発明の方法を実施することにより、それらの成分の組み合わせが全体として生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定することができる。「2種またはそれ以上の成分をまとめて受容体タンパク質に接触させる」場合としては、混合物である試験物質を受容体タンパク質に接触させる場合や、2種またはそれ以上の試験物質をまとめて受容体タンパク質に接触させる場合が挙げられる。
試験物質は、例えば、既存の食品添加物等の、上記例示したような物質を含むように選択されてよい。すなわち、試験物質としては、例えば、1種の既存の食品添加物を用いてもよく、2種またはそれ以上の食品添加物を組み合わせて用いてもよく、1種またはそれ以上の食品添加物と1種またはそれ以上の他の成分とを組み合わせて用いてもよい。
また、試験物質は、例えば、既知の生ニンニク様香料素材以外の物質を含むように選択されてよい。「既知の生ニンニク様香料素材」とは、生ニンニク様な香気を呈することが既知である物質をいう。すなわち、本発明の方法からは、試験物質が既知の生ニンニク様香料素材からなる場合が除かれてもよい。既知の生ニンニク様香料素材としては、例えば、アリルスルフィドやジアリルジスルフィドが挙げられる。すなわち、本発明の方法からは、例えば、試験物質がアリルスルフィド、ジアリルジスルフィド、またはそれらの組み合わせからなる場合が除かれてもよい。また、本発明の方法からは、試験物質が既知の生ニンニク様香料素材を含む場合が除かれてもよい。
また、試験物質は、例えば、生ニンニク等のニンニクに含有される成分以外の物質を含むように選択されてよい。すなわち、本発明の方法からは、試験物質がニンニクに含有される成分からなる場合が除かれてもよい。また、本発明の方法からは、試験物質がニンニクに含有される成分を含む場合が除かれてもよい。
<1−3>受容体タンパク質
「受容体タンパク質」とは、OR2C1タンパク質、OR4S2タンパク質、またはそれらの組み合わせをいう。受容体タンパク質をコードする遺伝子を「受容体遺伝子」ともいう。
「受容体タンパク質」とは、OR2C1タンパク質、OR4S2タンパク質、またはそれらの組み合わせをいう。受容体タンパク質をコードする遺伝子を「受容体遺伝子」ともいう。
「OR2C1タンパク質」とは、Olfactory Receptor Family 2 Subfamily C Member 1に分
類される嗅覚受容体タンパク質をいう。OR2C1タンパク質を単に「OR2C1」ともいう。OR2C
1タンパク質をコードする遺伝子を「OR2C1遺伝子」ともいう。OR2C1タンパク質は、生ニ
ンニク様な香気に対する応答性(すなわち生ニンニク様香料素材に対する応答性)を有する。OR2C1タンパク質についての「生ニンニク様な香気に対する応答性」とは、特に、ジ
プロピルトリスルフィド(Dipropyl trisulfide)等の生ニンニク様香料素材の特定の構
成要素に対する応答性であってもよい。OR2C1タンパク質としては、1種のOR2C1タンパク質を用いてもよく、2種またはそれ以上のOR2C1タンパク質を組み合わせて用いてもよい
。
類される嗅覚受容体タンパク質をいう。OR2C1タンパク質を単に「OR2C1」ともいう。OR2C
1タンパク質をコードする遺伝子を「OR2C1遺伝子」ともいう。OR2C1タンパク質は、生ニ
ンニク様な香気に対する応答性(すなわち生ニンニク様香料素材に対する応答性)を有する。OR2C1タンパク質についての「生ニンニク様な香気に対する応答性」とは、特に、ジ
プロピルトリスルフィド(Dipropyl trisulfide)等の生ニンニク様香料素材の特定の構
成要素に対する応答性であってもよい。OR2C1タンパク質としては、1種のOR2C1タンパク質を用いてもよく、2種またはそれ以上のOR2C1タンパク質を組み合わせて用いてもよい
。
「OR4S2タンパク質」とは、Olfactory Receptor Family 4 Subfamily S Member 2に分
類される嗅覚受容体タンパク質をいう。OR4S2タンパク質を単に「OR4S2」ともいう。OR4S2タンパク質をコードする遺伝子を「OR4S2遺伝子」ともいう。OR4S2タンパク質は、生ニ
ンニク様な香気に対する応答性(すなわち生ニンニク様香料素材に対する応答性)を有する。OR4S2タンパク質についての「生ニンニク様な香気に対する応答性」とは、特に、ジ
メチルジスルフィド(Dimethyl disulfide)やメチオノール(Methionol)等の生ニンニ
ク様香料素材の特定の構成要素に対する応答性であってもよい。OR4S2タンパク質として
は、1種のOR4S2タンパク質を用いてもよく、2種またはそれ以上のOR4S2タンパク質を組み合わせて用いてもよい。
類される嗅覚受容体タンパク質をいう。OR4S2タンパク質を単に「OR4S2」ともいう。OR4S2タンパク質をコードする遺伝子を「OR4S2遺伝子」ともいう。OR4S2タンパク質は、生ニ
ンニク様な香気に対する応答性(すなわち生ニンニク様香料素材に対する応答性)を有する。OR4S2タンパク質についての「生ニンニク様な香気に対する応答性」とは、特に、ジ
メチルジスルフィド(Dimethyl disulfide)やメチオノール(Methionol)等の生ニンニ
ク様香料素材の特定の構成要素に対する応答性であってもよい。OR4S2タンパク質として
は、1種のOR4S2タンパク質を用いてもよく、2種またはそれ以上のOR4S2タンパク質を組み合わせて用いてもよい。
受容体遺伝子および受容体タンパク質としては、各種生物の受容体遺伝子および受容体タンパク質が挙げられる。生物としては、例えば、哺乳類等の動物が挙げられる。哺乳類等の動物として、具体的には、例えば、表1〜2に示すものが挙げられる。哺乳類等の動物としては、特に、ヒトが挙げられる。各種生物の受容体遺伝子の塩基配列および受容体タンパク質のアミノ酸配列は、例えば、NCBIやEnsembl等の公開データベースから取得で
きる。ヒトのOR2C1遺伝子の塩基配列およびOR2C1タンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号1および2に示す。ヒトのOR4S2遺伝子の塩基配列およびOR4S2タンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号10および11に示す。受容体タンパク質の一例を表1〜2に示す。表中、「Identity」は、ClustalWを用いて算出したヒトの受容体タンパク質のアミノ酸配列(配列番号2または11)に対する各生物の受容体タンパク質のアミノ酸配列の同一性を示す。
きる。ヒトのOR2C1遺伝子の塩基配列およびOR2C1タンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号1および2に示す。ヒトのOR4S2遺伝子の塩基配列およびOR4S2タンパク質のアミノ酸配列を、それぞれ、配列番号10および11に示す。受容体タンパク質の一例を表1〜2に示す。表中、「Identity」は、ClustalWを用いて算出したヒトの受容体タンパク質のアミノ酸配列(配列番号2または11)に対する各生物の受容体タンパク質のアミノ酸配列の同一性を示す。
すなわち、受容体遺伝子は、例えば、上記例示した受容体タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列(例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ
酸配列をコードする塩基配列)を有する遺伝子であってよい。また、受容体タンパク質は、例えば、上記例示した受容体タンパク質のアミノ酸配列(例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列)を有するタンパク質であってよい。なお、「(アミノ酸または塩基)配列を有する」という表現は、特記しない限り、当該「(アミノ酸または塩基)配列を含む」ことを意味し、当該「(アミノ酸または塩基)配列からなる」場合も包含する。
酸配列をコードする塩基配列)を有する遺伝子であってよい。また、受容体タンパク質は、例えば、上記例示した受容体タンパク質のアミノ酸配列(例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列)を有するタンパク質であってよい。なお、「(アミノ酸または塩基)配列を有する」という表現は、特記しない限り、当該「(アミノ酸または塩基)配列を含む」ことを意味し、当該「(アミノ酸または塩基)配列からなる」場合も包含する。
また、受容体タンパク質としては、キメラ受容体タンパク質も挙げられる。キメラ受容体タンパク質としては、キメラOR2C1タンパク質やキメラOR4S2タンパク質が挙げられる。なお、キメラ受容体タンパク質の説明で言及される「受容体タンパク質」とは、キメラOR2C1タンパク質の場合にはOR2C1タンパク質を、キメラOR4S2タンパク質の場合にはOR4S2タンパク質を指す。「キメラ受容体タンパク質」とは、受容体タンパク質のキメラタンパク質(すなわち、2種またはそれ以上の受容体タンパク質のキメラタンパク質)をいう。また、言い換えると、「キメラ受容体タンパク質」とは、受容体タンパク質のキメラ配列を有するタンパク質(すなわち、2種またはそれ以上の受容体タンパク質のキメラ配列を有するタンパク質)をいう。「受容体タンパク質のキメラ配列」とは、受容体タンパク質のアミノ酸配列のキメラ配列(すなわち、2種またはそれ以上の受容体タンパク質のアミノ酸配列のキメラ配列)をいう。「受容体タンパク質のキメラ配列」とは、具体的には、受容体タンパク質のアミノ酸配列であって、その部分配列が、1種またはそれ以上の他の受容体タンパク質のアミノ酸配列の部分配列で置換されたアミノ酸配列をいう。キメラ受容体タンパク質の構築におけるアミノ酸配列の置換は、受容体タンパク質のアミノ酸配列中の対応する部位間で実施することができる。「受容体タンパク質のアミノ酸配列中の対応する部位」とは、それら受容体タンパク質のアミノ酸配列のアラインメントにおいて対応する位置に配列される部位をいう。キメラ受容体タンパク質としては、例えば、上記例示した受容体タンパク質のキメラタンパク質(具体的には、上記例示した受容体タンパク質から選択される2種またはそれ以上の受容体タンパク質のキメラタンパク質)が挙げられる。キメラ受容体タンパク質として、具体的には、例えば、哺乳類のキメラ受容体タンパク質(具体的には、哺乳類の受容体タンパク質から選択される2種またはそれ以上の受容体タンパク質のキメラタンパク質)が挙げられる。すなわち、受容体タンパク質は、例えば、上記例示した受容体タンパク質のアミノ酸配列のキメラ配列(具体的には、上記例示した受容体タンパク質のアミノ酸配列から選択される2種またはそれ以上のアミノ酸配列のキメラ配列)を有するタンパク質であってもよい。キメラ受容体タンパク質としては、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するものを選択することができる。
キメラ受容体タンパク質を構成する受容体タンパク質の種類数は、特に制限されない。キメラ受容体タンパク質を構成する受容体タンパク質の種類数は、2種であってもよく、3種またはそれ以上であってもよい。
キメラ受容体タンパク質における各受容体タンパク質の構成比率は特に制限されない。各受容体タンパク質の構成比率は、キメラ受容体タンパク質を構成する受容体タンパク質の構成比率の合計が100%を超えない範囲で適宜設定することができる。各受容体タンパク質の構成比率は、例えば、1%以上、3%以上、5%以上、10%以上、20%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、97%以上、または99%以上であってもよく、99%以下、97%以下、95%以下、90%以下、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下、5%以下、3%以下、または1%以下であってもよく、それらの矛盾しない組み合わせであってもよい。「各受容体タンパク質の構成比率」とは、キメラ受容体タンパク質を構成するアミノ酸残基の総数に対する各受容体タンパク質に由来するアミノ酸残基の個数の比率をいう。なお、キメラ受容体タンパク質を構成するアミノ酸残基が当該キメラ受容体タンパク質を構成する受容体タンパク質の保存配列に
該当する場合、当該アミノ酸残基はそれら受容体タンパク質のいずれに由来するとみなしてもよい。
該当する場合、当該アミノ酸残基はそれら受容体タンパク質のいずれに由来するとみなしてもよい。
キメラ受容体タンパク質における各受容体タンパク質に由来する部位の分布態様は特に制限されない。キメラ受容体タンパク質において、各受容体タンパク質に由来する部位は、1ヶ所に固まって存在していてもよく、2ヶ所またはそれ以上に分散して存在していてもよい。例えば、或る受容体タンパク質(受容体タンパク質A)の内部のアミノ酸配列を別の受容体タンパク質(受容体タンパク質B)のアミノ酸配列で置換してキメラ受容体タンパク質をデザインした場合、受容体タンパク質Aのアミノ酸配列は当該キメラ受容体タンパク質のN末側とC末側に分散して残存する。
同様に、受容体遺伝子としては、キメラ受容体遺伝子が挙げられる。キメラ受容体タンパク質についての記載は、キメラ受容体遺伝子にも準用できる。
受容体遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記例示した受容体遺伝子、例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列をコードする塩基配列またはそれらのキメラ配列を有する遺伝子、のバリアントであってもよい。同様に、受容体タンパク質は、元の機能が維持されている限り、上記例示した受容体タンパク質、例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列またはそれらのキメラ配列を有するタンパク質、のバリアントであってもよい。なお、そのような元の機能が維持されたバリアントを「保存的バリアント」という場合がある。「OR2C1遺伝子」およ
び「OR4S2遺伝子」という用語は、それぞれ、上記例示したOR2C1遺伝子およびOR4S2遺伝
子に加えて、それらの保存的バリアントを包含するものとする。同様に、「OR2C1タンパ
ク質」および「OR4S2タンパク質」という用語は、それぞれ、上記例示したOR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質に加えて、それらの保存的バリアントを包含するものとする。
保存的バリアントとしては、例えば、上記例示した受容体遺伝子や受容体タンパク質のホモログや人為的な改変体が挙げられる。
び「OR4S2遺伝子」という用語は、それぞれ、上記例示したOR2C1遺伝子およびOR4S2遺伝
子に加えて、それらの保存的バリアントを包含するものとする。同様に、「OR2C1タンパ
ク質」および「OR4S2タンパク質」という用語は、それぞれ、上記例示したOR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質に加えて、それらの保存的バリアントを包含するものとする。
保存的バリアントとしては、例えば、上記例示した受容体遺伝子や受容体タンパク質のホモログや人為的な改変体が挙げられる。
また、由来する生物種で特定される受容体遺伝子は、当該生物種において見出される受容体遺伝子そのものに限られず、当該生物種において見出される受容体遺伝子の塩基配列を有する遺伝子およびそれらの保存的バリアントを包含するものとする。同様に、由来する生物種で特定される受容体タンパク質は、当該生物種において見出される受容体タンパク質そのものに限られず、当該生物種において見出される受容体タンパク質のアミノ酸配列を有するタンパク質およびそれらの保存的バリアントを包含するものとする。それら保存的バリアントは、当該生物種において見出されてもよく、見出されなくてもよい。例えば、「哺乳類の受容体タンパク質」という用語は、哺乳類において見出される受容体タンパク質のアミノ酸配列を有するタンパク質およびそれらの保存的バリアントを包含するものとする。また、例えば、「哺乳類のキメラ受容体タンパク質」という用語は、哺乳類において見出される受容体タンパク質のアミノ酸配列のキメラ配列を有するタンパク質およびそれらの保存的バリアントを包含するものとする。言い換えると、「哺乳類のキメラ受容体タンパク質」を構成する受容体タンパク質は、哺乳類において見出される受容体タンパク質そのものに限られず、それらの保存的バリアントであってもよい。
「元の機能が維持されている」とは、遺伝子またはタンパク質のバリアントが、元の遺伝子またはタンパク質の機能(活性や性質)に対応する機能(活性や性質)を有することをいう。遺伝子についての「元の機能が維持されている」とは、遺伝子のバリアントが、元の機能が維持されたタンパク質をコードすることをいう。すなわち、受容体遺伝子についての「元の機能が維持されている」とは、遺伝子のバリアントが生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質をコードすることをいう。また、受容体タンパク質についての「元の機能が維持されている」とは、タンパク質のバリアントが生ニンニク様な香
気に対する応答性を有することをいう。
気に対する応答性を有することをいう。
タンパク質が生ニンニク様な香気に対する応答性を有することは、例えば、当該タンパク質を生ニンニク様香料素材またはその構成要素と接触させた際の当該タンパク質の応答を測定することにより、確認できる。生ニンニク様香料素材またはその構成要素としては、既知のものを用いてもよいし、本発明の方法によりスクリーニングされたものを用いてもよい。生ニンニク様香料素材としては、例えば、アリルスルフィド、ジアリルジスルフィド、またはそれらの組み合わせを用いてもよい。すなわち、タンパク質がアリルスルフィド、ジアリルジスルフィド、またはそれらの組み合わせに応答した場合に、当該タンパク質が生ニンニク様な香気に対する応答性を有すると判断できる。また、生ニンニク様香料素材の構成要素としては、例えば、ジプロピルトリスルフィド、ジメチルジスルフィド、メチオノール、またはそれらの組み合わせを用いてもよい。特に、タンパク質がジプロピルトリスルフィドに応答した場合に、当該タンパク質が、OR2C1タンパク質についての
生ニンニク様な香気に対する応答性を有すると判断できる。また、特に、タンパク質がジメチルジスルフィド、メチオノール、またはそれらの組み合わせに応答した場合に、当該タンパク質が、OR4S2タンパク質についての生ニンニク様な香気に対する応答性を有する
と判断できる。
生ニンニク様な香気に対する応答性を有すると判断できる。また、特に、タンパク質がジメチルジスルフィド、メチオノール、またはそれらの組み合わせに応答した場合に、当該タンパク質が、OR4S2タンパク質についての生ニンニク様な香気に対する応答性を有する
と判断できる。
以下、保存的バリアントについて例示する。
受容体遺伝子のホモログまたは受容体タンパク質のホモログは、例えば、上記例示した受容体遺伝子の塩基配列または上記例示した受容体タンパク質のアミノ酸配列を問い合わせ配列として用いたBLAST検索やFASTA検索によって公開データベースから容易に取得することができる。また、受容体遺伝子のホモログは、例えば、各種生物の染色体を鋳型にして、これら公知の受容体遺伝子の塩基配列に基づいて作製したオリゴヌクレオチドをプライマーとして用いたPCRにより取得することができる。
受容体遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記アミノ酸配列(例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列またはそれらのキメラ配列)において、1若しくは数個の位置での1又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。例えば、コードされるタンパク質は、そのN末端および/またはC末端が、延長または短縮されていてもよい。なお上記「1又は数個」とは、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造における位置や種類によっても異なるが、具体的には、例えば、1〜50個、1〜40個、1〜30個、好ましくは1〜20個、より好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個を意味する。
上記の1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、および/または付加は、タンパク質の機能が正常に維持される保存的変異である。保存的変異の代表的なものは、保存的置換である。保存的置換とは、置換部位が芳香族アミノ酸である場合には、Phe、Trp、Tyr間で、置換部位が疎水性アミノ酸である場合には、Leu、Ile、Val間で、極性アミノ酸である場合には、Gln、Asn間で、塩基性アミノ酸である場合には、Lys、Arg、His間で、酸
性アミノ酸である場合には、Asp、Glu間で、ヒドロキシル基を持つアミノ酸である場合には、Ser、Thr間でお互いに置換する変異である。保存的置換とみなされる置換としては、具体的には、AlaからSer又はThrへの置換、ArgからGln、His又はLysへの置換、AsnからGlu、Gln、Lys、His又はAspへの置換、AspからAsn、Glu又はGlnへの置換、CysからSer又はAlaへの置換、GlnからAsn、Glu、Lys、His、Asp又はArgへの置換、GluからGly、Asn、Gln
、Lys又はAspへの置換、GlyからProへの置換、HisからAsn、Lys、Gln、Arg又はTyrへの置換、IleからLeu、Met、Val又はPheへの置換、LeuからIle、Met、Val又はPheへの置換、LysからAsn、Glu、Gln、His又はArgへの置換、MetからIle、Leu、Val又はPheへの置換、Phe
からTrp、Tyr、Met、Ile又はLeuへの置換、SerからThr又はAlaへの置換、ThrからSer又はAlaへの置換、TrpからPhe又はTyrへの置換、TyrからHis、Phe又はTrpへの置換、及び、ValからMet、Ile又はLeuへの置換が挙げられる。また、上記のようなアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、または逆位等には、遺伝子が由来する生物の個体差、種の違いに基づく場合などの天然に生じる変異(mutant又はvariant)によって生じるものも含まれる。
性アミノ酸である場合には、Asp、Glu間で、ヒドロキシル基を持つアミノ酸である場合には、Ser、Thr間でお互いに置換する変異である。保存的置換とみなされる置換としては、具体的には、AlaからSer又はThrへの置換、ArgからGln、His又はLysへの置換、AsnからGlu、Gln、Lys、His又はAspへの置換、AspからAsn、Glu又はGlnへの置換、CysからSer又はAlaへの置換、GlnからAsn、Glu、Lys、His、Asp又はArgへの置換、GluからGly、Asn、Gln
、Lys又はAspへの置換、GlyからProへの置換、HisからAsn、Lys、Gln、Arg又はTyrへの置換、IleからLeu、Met、Val又はPheへの置換、LeuからIle、Met、Val又はPheへの置換、LysからAsn、Glu、Gln、His又はArgへの置換、MetからIle、Leu、Val又はPheへの置換、Phe
からTrp、Tyr、Met、Ile又はLeuへの置換、SerからThr又はAlaへの置換、ThrからSer又はAlaへの置換、TrpからPhe又はTyrへの置換、TyrからHis、Phe又はTrpへの置換、及び、ValからMet、Ile又はLeuへの置換が挙げられる。また、上記のようなアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、または逆位等には、遺伝子が由来する生物の個体差、種の違いに基づく場合などの天然に生じる変異(mutant又はvariant)によって生じるものも含まれる。
また、受容体遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記アミノ酸配列全体に対して、例えば、50%以上、65%以上、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上
、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。尚、本明細書において、「相同性」(homology)は、「同一性」(identity)を意味する。
、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。尚、本明細書において、「相同性」(homology)は、「同一性」(identity)を意味する。
また、受容体遺伝子は、元の機能が維持されている限り、上記塩基配列(例えば表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列をコードする塩基配列またはそれらのキメラ配列)から調製され得るプローブ、例えば上記塩基配列の全体または一部に対する相補配列、とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子、例えばDNA、であってもよい。「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッド
が形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。一例を示せば、相同性が高いDNA同士、例えば、50%以上、65%以上、80%以上、好ましくは90%以上、より好まし
くは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するDNA同士がハイブリダイズし、それより相同性が低いDNA同士がハイブリダイズしない条件、あ
るいは通常のサザンハイブリダイゼーションの洗いの条件である60℃、1×SSC、0.1% SDS、好ましくは60℃、0.1×SSC、0.1% SDS、より好ましくは68℃、0.1×SSC、0.1% SDSに相当する塩濃度および温度で、1回、好ましくは2〜3回洗浄する条件を挙げることができる。
が形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。一例を示せば、相同性が高いDNA同士、例えば、50%以上、65%以上、80%以上、好ましくは90%以上、より好まし
くは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するDNA同士がハイブリダイズし、それより相同性が低いDNA同士がハイブリダイズしない条件、あ
るいは通常のサザンハイブリダイゼーションの洗いの条件である60℃、1×SSC、0.1% SDS、好ましくは60℃、0.1×SSC、0.1% SDS、より好ましくは68℃、0.1×SSC、0.1% SDSに相当する塩濃度および温度で、1回、好ましくは2〜3回洗浄する条件を挙げることができる。
上述の通り、上記ハイブリダイゼーションに用いるプローブは、遺伝子の相補配列の一部であってもよい。そのようなプローブは、公知の遺伝子配列に基づいて作製したオリゴヌクレオチドをプライマーとし、上述の遺伝子を含むDNA断片を鋳型とするPCRによって作製することができる。例えば、プローブとしては、300 bp程度の長さのDNA断片を用いる
ことができる。プローブとして300 bp程度の長さのDNA断片を用いる場合には、ハイブリ
ダイゼーションの洗いの条件としては、50℃、2×SSC、0.1% SDSが挙げられる。
ことができる。プローブとして300 bp程度の長さのDNA断片を用いる場合には、ハイブリ
ダイゼーションの洗いの条件としては、50℃、2×SSC、0.1% SDSが挙げられる。
また、宿主によってコドンの縮重性が異なるので、受容体遺伝子は、任意のコドンをそれと等価のコドンに置換したものであってもよい。すなわち、受容体遺伝子は、例えば、遺伝コードの縮重による上記例示した受容体遺伝子のバリアントであってもよい。例えば、受容体遺伝子は、使用する宿主のコドン使用頻度に応じて最適なコドンを有するように改変されてよい。
なお、本発明において、「遺伝子」という用語は、目的のタンパク質をコードする限り、DNAに限られず、任意のポリヌクレオチドを包含してよい。すなわち、「受容体遺伝子
」とは、受容体タンパク質をコードする任意のポリヌクレオチドを意味してよい。受容体遺伝子は、DNAであってもよく、RNAであってもよく、その組み合わせであってもよい。受容体遺伝子は、一本鎖であってもよく、二本鎖であってもよい。受容体遺伝子は、一本鎖DNAであってもよく、一本鎖RNAであってもよい。受容体遺伝子は、二本鎖DNAであっても
よく、二本鎖RNAであってもよく、DNA鎖とRNA鎖からなるハイブリッド鎖であってもよい
。受容体遺伝子は、単一のポリヌクレオチド鎖中に、DNA残基とRNA残基の両方を含んでいてもよい。受容体遺伝子がRNAを含む場合、上記例示した塩基配列等のDNAに関する記載は、RNAに合わせて適宜読み替えてよい。受容体遺伝子は、イントロンを含んでいてもよく
、含んでいなくてもよい。受容体遺伝子の態様は、その利用態様等の諸条件に応じて適宜
選択できる。
」とは、受容体タンパク質をコードする任意のポリヌクレオチドを意味してよい。受容体遺伝子は、DNAであってもよく、RNAであってもよく、その組み合わせであってもよい。受容体遺伝子は、一本鎖であってもよく、二本鎖であってもよい。受容体遺伝子は、一本鎖DNAであってもよく、一本鎖RNAであってもよい。受容体遺伝子は、二本鎖DNAであっても
よく、二本鎖RNAであってもよく、DNA鎖とRNA鎖からなるハイブリッド鎖であってもよい
。受容体遺伝子は、単一のポリヌクレオチド鎖中に、DNA残基とRNA残基の両方を含んでいてもよい。受容体遺伝子がRNAを含む場合、上記例示した塩基配列等のDNAに関する記載は、RNAに合わせて適宜読み替えてよい。受容体遺伝子は、イントロンを含んでいてもよく
、含んでいなくてもよい。受容体遺伝子の態様は、その利用態様等の諸条件に応じて適宜
選択できる。
2つの配列間の配列同一性のパーセンテージは、例えば、数学的アルゴリズムを用いて決定できる。このような数学的アルゴリズムの限定されない例としては、Myers and Miller (1988) CABIOS 4:11-17のアルゴリズム、Smith et al (1981) Adv. Appl. Math. 2:482の局所ホモロジーアルゴリズム、Needleman and Wunsch (1970) J. Mol. Biol. 48:443-453のホモロジーアライメントアルゴリズム、Pearson and Lipman (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. 85:2444-2448の類似性を検索する方法、Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5877に記載されているような、改良された、Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264のアルゴリズムが挙げられる。
これらの数学的アルゴリズムに基づくプログラムを利用して、配列同一性を決定するための配列比較(アラインメント)を行うことができる。プログラムは、適宜、コンピュータにより実行することができる。このようなプログラムとしては、特に限定されないが、PC/GeneプログラムのCLUSTAL(Intelligenetics, Mountain View, Calif.から入手可能)、ALIGNプログラム(Version 2.0)、並びにWisconsin Genetics Software Package, Version 8(Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Drive, Madison, Wis., USAから入手可能)のGAP、BESTFIT、BLAST、FASTA、及びTFASTAが挙げられる。これらのプログラムを用いたアライメントは、例えば、初期パラメーターを用いて行うことができる。CLUSTALプログラムについては、Higgins et al. (1988) Gene 73:237-244、Higgins et al. (1989) CABIOS 5:151-153、Corpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16:10881-90、Huang et al. (1992) CABIOS 8:155-65、及びPearson et al. (1994) Meth. Mol. Biol. 24:307-331によく記載されている。
対象のタンパク質をコードするヌクレオチド配列と相同性があるヌクレオチド配列を得るために、具体的には、例えば、BLASTヌクレオチド検索を、BLASTNプログラム、スコア
=100、ワード長=12にて行うことができる。対象のタンパク質と相同性があるアミノ酸
配列を得るために、具体的には、例えば、BLASTタンパク質検索を、BLASTXプログラム、
スコア=50、ワード長=3にて行うことができる。BLASTヌクレオチド検索やBLASTタンパ
ク質検索については、http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照されたい。また、比較を目的
としてギャップを加えたアライメントを得るために、Gapped BLAST(BLAST 2.0)を利用
できる。また、PSI-BLAST(BLAST 2.0)を、配列間の離間した関係を検出する反復検索を行うのに利用できる。Gapped BLASTおよびPSI-BLASTについては、Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389を参照されたい。BLAST、Gapped BLAST、またはPSI-BLASTを利用する場合、例えば、各プログラム(例えば、ヌクレオチド配列に対してBLASTN、アミノ酸配列に対してBLASTX)の初期パラメーターが用いられ得る。アライメントは、手動にて行われてもよい。
=100、ワード長=12にて行うことができる。対象のタンパク質と相同性があるアミノ酸
配列を得るために、具体的には、例えば、BLASTタンパク質検索を、BLASTXプログラム、
スコア=50、ワード長=3にて行うことができる。BLASTヌクレオチド検索やBLASTタンパ
ク質検索については、http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照されたい。また、比較を目的
としてギャップを加えたアライメントを得るために、Gapped BLAST(BLAST 2.0)を利用
できる。また、PSI-BLAST(BLAST 2.0)を、配列間の離間した関係を検出する反復検索を行うのに利用できる。Gapped BLASTおよびPSI-BLASTについては、Altschul et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389を参照されたい。BLAST、Gapped BLAST、またはPSI-BLASTを利用する場合、例えば、各プログラム(例えば、ヌクレオチド配列に対してBLASTN、アミノ酸配列に対してBLASTX)の初期パラメーターが用いられ得る。アライメントは、手動にて行われてもよい。
2つの配列間の配列同一性は、2つの配列を最大一致となるように整列したときに2つの配列間で一致する残基の比率として算出される。
また、受容体タンパク質は、受容体タンパク質の保存配列(すなわち、2種またはそれ以上の受容体タンパク質のアミノ酸配列の保存配列)の一部または全部を有していてもよい。受容体タンパク質は、例えば、上記例示した受容体タンパク質の保存配列(具体的には、上記例示した受容体タンパク質から選択される2種またはそれ以上の受容体タンパク質のアミノ酸配列の保存配列)の一部または全部を有していてもよい。受容体タンパク質は、具体的には、例えば、哺乳類のキメラ受容体タンパク質の保存配列(具体的には、哺乳類の受容体タンパク質から選択される2種またはそれ以上の受容体タンパク質のアミノ酸配列の保存配列)の一部または全部を有していてもよい。また、受容体タンパク質は、例えば、表1〜2のEnsembl Translation IDで登録されているアミノ酸配列(OR2C1タン
パク質について計57個、OR4S2タンパク質について計46個)のアラインメントにおい
て、10個以上、20個以上、または30個以上のアミノ酸配列において保存されているアミノ酸配列の一部または全部を有していてもよい。保存配列は対象のアミノ酸配列のアラインメントにより決定できる。
パク質について計57個、OR4S2タンパク質について計46個)のアラインメントにおい
て、10個以上、20個以上、または30個以上のアミノ酸配列において保存されているアミノ酸配列の一部または全部を有していてもよい。保存配列は対象のアミノ酸配列のアラインメントにより決定できる。
また、受容体タンパク質は、上述したような受容体タンパク質のアミノ酸配列に加えて、その他のアミノ酸配列を含んでいてもよい。すなわち、受容体タンパク質は、上述したような受容体タンパク質のアミノ酸配列とその他のアミノ酸配列との融合タンパク質であってもよい。その他のアミノ酸配列は、受容体タンパク質が生ニンニク様な香気に対する応答性を損なわない限り、特に制限されない。その他のアミノ酸配列としては、例えば、HisタグやV5エピトープタグ等のタグ配列が挙げられる。その他のアミノ酸配列は、例え
ば、受容体タンパク質のN末端、若しくはC末端、又はその両方に連結されていてよい。
ば、受容体タンパク質のN末端、若しくはC末端、又はその両方に連結されていてよい。
受容体タンパク質は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニングに利用可能な任意の形態で使用することができる。すなわち、具体的には、受容体タンパク質は、試験物質と接触でき、且つ生ニンニク様な香気に対する応答性を失わない限り、任意の形態で使用することができる。受容体タンパク質の使用形態は、本発明の方法の実施態様等の諸条件に応じて適宜設定できる。
受容体タンパク質は、例えば、精製物や粗精製物等の所望の程度に単離された形態で使用されてもよく、素材に含有された形態で使用されてもよい。受容体タンパク質は、具体的には、例えば、構造物に担持された形態で使用されてもよい。構造物としては、例えば、細胞、細胞膜、人工脂質二重膜小胞、人工脂質二重膜が挙げられる。構造物としては、特に、細胞が挙げられる。言い換えると、受容体タンパク質は、例えば、受容体タンパク質を有する細胞、受容体タンパク質を有する細胞膜、受容体タンパク質を有する人工脂質二重膜小胞、または受容体タンパク質を有する人工脂質二重膜等の受容体タンパク質を有する(担持する)構造物の形態で使用することができる。これら受容体タンパク質を有する構造物も、例えば、所望の程度に単離された形態で使用されてもよく、素材に含有された形態で使用されてもよい。また、受容体タンパク質は、器具の一部を構成していてもよい。すなわち、受容体タンパク質は、例えば、受容体タンパク質を備える器具の形態で使用することもできる。受容体タンパク質を備える器具としては、例えば、受容体タンパク質が固定化された器具や、受容体タンパク質を有する構造物(脂質二重膜等)を備える器具が挙げられる。脂質二重膜を備える器具としては、例えば、脂質二重膜を配列したチップが挙げられる(WO2005/000558;Watanabe R. et al., Arrayed lipid bilayer chambers allow single-molecule analysis of membrane transporter activity. Nat Commun. 2014 Jul 24;5:4519.;Kamiya K. et al., 人工細胞膜作製とシングルイオンチャネル計測, Electrochemistry, 83, 1096-1100 (2015))。これらの形態の受容体タンパク質は、いずれも、本発明の方法で使用される受容体タンパク質の範囲に含まれる。
受容体タンパク質は、例えば、受容体遺伝子を発現させることにより製造できる。受容体遺伝子の発現は、例えば、細胞を用いて実施してもよいし、無細胞タンパク質合成系を用いて実施してもよい。細胞を用いた受容体遺伝子の発現については、後述する受容体タンパク質を有する細胞の説明を参照できる。発現した受容体タンパク質は、適宜、上述したような形態で取得し、本発明の方法に利用できる。
受容体タンパク質を有する細胞を「本発明の細胞」ともいう。受容体タンパク質は、例えば、細胞膜に局在して機能し得る。よって、本発明の細胞は、受容体タンパク質を、例えば、細胞膜に有していてよい。
受容体タンパク質は、受容体遺伝子から発現する。よって、本発明の細胞は、受容体遺
伝子を有する。本発明の細胞は、具体的には、受容体遺伝子を発現可能に有する。なお、本発明の細胞は、受容体タンパク質を発現するまで受容体遺伝子を有していれば足りる。すなわち、本発明の細胞は、受容体タンパク質の発現後には、受容体遺伝子を有していてもよく、いなくてもよい。また、本発明の細胞は、言い換えると、受容体遺伝子を発現した細胞であり、また、受容体タンパク質を発現した細胞である。なお、「受容体遺伝子の発現」と「受容体タンパク質の発現」とは同義に用いられ得る。
伝子を有する。本発明の細胞は、具体的には、受容体遺伝子を発現可能に有する。なお、本発明の細胞は、受容体タンパク質を発現するまで受容体遺伝子を有していれば足りる。すなわち、本発明の細胞は、受容体タンパク質の発現後には、受容体遺伝子を有していてもよく、いなくてもよい。また、本発明の細胞は、言い換えると、受容体遺伝子を発現した細胞であり、また、受容体タンパク質を発現した細胞である。なお、「受容体遺伝子の発現」と「受容体タンパク質の発現」とは同義に用いられ得る。
本発明の細胞は、1コピーの受容体遺伝子を有していてもよく、2コピーまたはそれ以上の受容体遺伝子を有していてもよい。また、本発明の細胞は、1種の受容体遺伝子を有していてもよく、2種またはそれ以上の受容体遺伝子を有していてもよい。また、本発明の細胞は、1種の受容体タンパク質を有していてもよく、2種またはそれ以上の受容体タンパク質を有していてもよい。
本発明の細胞は、本来的に受容体遺伝子を有するものであってもよく、受容体遺伝子を有するように改変されたものであってもよい。
本来的に受容体遺伝子を有する細胞としては、上記のような受容体遺伝子が由来する生物の細胞、例えば、ヒト等の哺乳類の嗅細胞、が挙げられる。本来的に受容体遺伝子を有する細胞は、例えば、当該細胞を含む生物体や組織から取得することができる。
受容体遺伝子を有するように改変された細胞としては、受容体遺伝子が導入された細胞が挙げられる。
なお、本発明の細胞およびそれを取得するために用いられる細胞(例えば、受容体遺伝子が導入される又は導入された細胞)を総称して「宿主細胞」ともいう。
宿主細胞は、機能する受容体タンパク質を発現でき、以て生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニングに利用可能なものであれば特に制限されない。宿主細胞としては、例えば、細菌細胞、真菌細胞、植物細胞、昆虫細胞、および動物細胞が挙げられる。好ましい宿主細胞としては、真菌細胞、植物細胞、昆虫細胞、および動物細胞等の真核細胞が挙げられる。より好ましい宿主細胞としては、動物細胞が挙げられる。動物としては、例えば、哺乳類、鳥類、両生類が挙げられる。哺乳類としては、例えば、げっ歯類や霊長類が挙げられる。げっ歯類としては、例えば、チャイニーズハムスター、ハムスター、マウス、ラット、モルモットが挙げられる。霊長類としては、例えば、ヒト、サル、チンパンジーが挙げられる。鳥類としては、例えば、ニワトリが挙げられる。両生類としては、例えば、アフリカツメガエルが挙げられる。また、宿主細胞が由来する組織または細胞は特に制限されない。宿主細胞が由来する組織または細胞としては、例えば、卵巣、腎臓、副腎、舌上皮、嗅上皮、松果体、甲状腺、メラノサイトが挙げられる。チャイニーズハムスターの細胞としては、例えば、チャイニーズハムスター卵巣由来細胞株(CHO)
が挙げられる。CHOとして、具体的には、例えば、CHO-DG44やCHO-K1が挙げられる。ヒト
の細胞としては、例えば、ヒト胎児腎細胞由来細胞株(HEK)が挙げられる。HEKとして、具体的には、例えば、HEK293やHEK293Tが挙げられる。サルの細胞としては、例えば、ア
フリカミドリザル腎細胞由来細胞株(COS)が挙げられる。COSとして、具体的には、例えば、COS-1が挙げられる。アフリカツメガエルの細胞としては、例えば、アフリカツメガ
エル卵母細胞が挙げられる。昆虫細胞としては、例えば、Sf9、Sf21、SF+等のSpodoptera
frugiperda由来細胞や、High-Five等のTrichoplusia ni由来細胞が挙げられる。宿主細
胞は、個々の独立した細胞(例えば遊離の細胞)であってもよいし、組織等の集合体を形成していてもよい。
が挙げられる。CHOとして、具体的には、例えば、CHO-DG44やCHO-K1が挙げられる。ヒト
の細胞としては、例えば、ヒト胎児腎細胞由来細胞株(HEK)が挙げられる。HEKとして、具体的には、例えば、HEK293やHEK293Tが挙げられる。サルの細胞としては、例えば、ア
フリカミドリザル腎細胞由来細胞株(COS)が挙げられる。COSとして、具体的には、例えば、COS-1が挙げられる。アフリカツメガエルの細胞としては、例えば、アフリカツメガ
エル卵母細胞が挙げられる。昆虫細胞としては、例えば、Sf9、Sf21、SF+等のSpodoptera
frugiperda由来細胞や、High-Five等のTrichoplusia ni由来細胞が挙げられる。宿主細
胞は、個々の独立した細胞(例えば遊離の細胞)であってもよいし、組織等の集合体を形成していてもよい。
受容体遺伝子は、受容体遺伝子を有する生物からのクローニングにより取得できる。ク
ローニングには、同遺伝子を含むゲノムDNAやcDNA等の核酸を利用できる。また、受容体
遺伝子は、化学合成によっても取得できる(Gene, 60(1), 115-127 (1987))。
ローニングには、同遺伝子を含むゲノムDNAやcDNA等の核酸を利用できる。また、受容体
遺伝子は、化学合成によっても取得できる(Gene, 60(1), 115-127 (1987))。
取得した受容体遺伝子は、そのまま、あるいは適宜改変して、利用することができる。すなわち、受容体遺伝子を改変することにより、そのバリアントを取得することができる。遺伝子の改変は公知の手法により行うことができる。例えば、部位特異的変異法により、DNAの目的部位に目的の変異を導入することができる。すなわち、例えば、部位特異的
変異法により、コードされるタンパク質が特定の部位においてアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むように、遺伝子のコード領域を改変することができる。部位特異的変異法としては、PCRを用いる方法(Higuchi, R., 61, in PCR technology,
Erlich, H. A. Eds., Stockton press (1989);Carter, P., Meth. in Enzymol., 154, 382 (1987))や、ファージを用いる方法(Kramer,W. and Frits, H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987);Kunkel, T. A. et al., Meth. in Enzymol., 154, 367 (1987))が挙げられる。また、受容体遺伝子のバリアントを化学合成によって直接取得してもよい。
変異法により、コードされるタンパク質が特定の部位においてアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むように、遺伝子のコード領域を改変することができる。部位特異的変異法としては、PCRを用いる方法(Higuchi, R., 61, in PCR technology,
Erlich, H. A. Eds., Stockton press (1989);Carter, P., Meth. in Enzymol., 154, 382 (1987))や、ファージを用いる方法(Kramer,W. and Frits, H. J., Meth. in Enzymol., 154, 350 (1987);Kunkel, T. A. et al., Meth. in Enzymol., 154, 367 (1987))が挙げられる。また、受容体遺伝子のバリアントを化学合成によって直接取得してもよい。
受容体遺伝子を宿主細胞に導入する形態は特に制限されない。受容体遺伝子は、発現可能に宿主細胞に保持されていればよい。具体的には、例えば、受容体遺伝子をDNA等の転
写を要する形態で導入する場合、宿主細胞において、受容体遺伝子は、当該宿主細胞で機能するプロモーターの制御下で発現可能に保持されていればよい。宿主細胞において、受容体遺伝子は、染色体外に存在していてもよく、染色体上に導入されていてもよい。2またはそれ以上の遺伝子を導入する場合、各遺伝子が、発現可能に宿主細胞に保持されていればよい。
写を要する形態で導入する場合、宿主細胞において、受容体遺伝子は、当該宿主細胞で機能するプロモーターの制御下で発現可能に保持されていればよい。宿主細胞において、受容体遺伝子は、染色体外に存在していてもよく、染色体上に導入されていてもよい。2またはそれ以上の遺伝子を導入する場合、各遺伝子が、発現可能に宿主細胞に保持されていればよい。
受容体遺伝子を発現させるためのプロモーターは、宿主細胞において機能するものであれば特に制限されない。「宿主細胞において機能するプロモーター」とは、宿主細胞においてプロモーター活性を有するプロモーターをいう。プロモーターは、宿主細胞由来のプロモーターであってもよく、異種由来のプロモーターであってもよい。プロモーターは、受容体遺伝子の固有のプロモーターであってもよく、他の遺伝子のプロモーターであってもよい。プロモーターは、受容体遺伝子の固有のプロモーターよりも強力なプロモーターであってもよい。例えば、動物細胞において機能するプロモーターとしては、SV40プロモーター、EF1aプロモーター、RSVプロモーター、CMVプロモーター、SRalphaプロモーター
が挙げられる。また、プロモーターとしては、各種レポーター遺伝子を用いることにより、在来のプロモーターの高活性型のものを取得し利用してもよい。プロモーターの強度の評価法および強力なプロモーターの例は、Goldsteinらの論文(Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995))等に記載されている。
が挙げられる。また、プロモーターとしては、各種レポーター遺伝子を用いることにより、在来のプロモーターの高活性型のものを取得し利用してもよい。プロモーターの強度の評価法および強力なプロモーターの例は、Goldsteinらの論文(Prokaryotic promoters in biotechnology. Biotechnol. Annu. Rev., 1, 105-128 (1995))等に記載されている。
受容体遺伝子は、例えば、同遺伝子を含むベクターを用いて宿主細胞に導入することができる。受容体遺伝子を含むベクターを、「受容体遺伝子の発現ベクター」ともいう。受容体遺伝子の発現ベクターは、例えば、受容体遺伝子を含むDNA断片をベクターと連結す
ることにより、構築することができる。受容体遺伝子の発現ベクターを宿主細胞に導入することにより、同遺伝子を宿主細胞に導入することができる。ベクターは、薬剤耐性遺伝子などのマーカーを備えていてもよい。また、ベクターは、挿入された遺伝子を発現するためのプロモーター等の発現調節配列を備えていてもよい。ベクターは、宿主細胞の種類や受容体遺伝子の導入形態等の諸条件に応じて適宜選択できる。例えば、動物細胞への遺伝子導入に用いることができるベクターとしては、プラスミドベクターやウイルスベクターが挙げられる。ウイルスベクターとしては、例えば、レトロウイルスベクターやアデノウイルスベクターが挙げられる。プラスミドベクターとしては、例えば、pcDNAシリーズ
ベクター(pcDNA3.1等;Thermo Fisher Scientific)、pBApo-CMVシリーズベクター(タ
カラバイオ)、pCI-neo(Promega)が挙げられる。なお、ベクターの種類や構成によって
は、ベクターは、宿主細胞の染色体に組み込まれ得るし、宿主細胞の染色体外で自律複製し得るし、あるいは宿主細胞の染色体外に一時的に保持され得る。例えば、SV40複製起点等のウイルスの複製起点を有するベクターは、動物細胞の染色体外で自律複製し得る。具体的には、例えば、pcDNAシリーズベクターはSV40複製起点を有しており、SV40のラージ
T抗原を発現する宿主細胞(COS-1やHEK293T等)において染色体外で自律複製し得る。
ることにより、構築することができる。受容体遺伝子の発現ベクターを宿主細胞に導入することにより、同遺伝子を宿主細胞に導入することができる。ベクターは、薬剤耐性遺伝子などのマーカーを備えていてもよい。また、ベクターは、挿入された遺伝子を発現するためのプロモーター等の発現調節配列を備えていてもよい。ベクターは、宿主細胞の種類や受容体遺伝子の導入形態等の諸条件に応じて適宜選択できる。例えば、動物細胞への遺伝子導入に用いることができるベクターとしては、プラスミドベクターやウイルスベクターが挙げられる。ウイルスベクターとしては、例えば、レトロウイルスベクターやアデノウイルスベクターが挙げられる。プラスミドベクターとしては、例えば、pcDNAシリーズ
ベクター(pcDNA3.1等;Thermo Fisher Scientific)、pBApo-CMVシリーズベクター(タ
カラバイオ)、pCI-neo(Promega)が挙げられる。なお、ベクターの種類や構成によって
は、ベクターは、宿主細胞の染色体に組み込まれ得るし、宿主細胞の染色体外で自律複製し得るし、あるいは宿主細胞の染色体外に一時的に保持され得る。例えば、SV40複製起点等のウイルスの複製起点を有するベクターは、動物細胞の染色体外で自律複製し得る。具体的には、例えば、pcDNAシリーズベクターはSV40複製起点を有しており、SV40のラージ
T抗原を発現する宿主細胞(COS-1やHEK293T等)において染色体外で自律複製し得る。
また、受容体遺伝子は、例えば、同遺伝子を含む核酸断片を宿主細胞に導入することによっても、宿主細胞に導入することができる。受容体遺伝子を含む核酸断片を、「受容体遺伝子断片」ともいう。そのような断片としては、直鎖状DNAや直鎖状RNAが挙げられる。直鎖状RNAとしては、例えば、mRNAやcRNAが挙げられる。
ベクターや核酸断片等の核酸を宿主細胞に導入する方法は、宿主細胞の種類等の諸条件に応じて適宜選択できる。例えば、動物細胞等の宿主細胞にベクターや核酸断片等の核酸を導入する方法としては、DEAEデキストラン法、リン酸カルシウム法、リポフェクション法、エレクトロポレーション法、マイクロインジェクション法が挙げられる。また、ベクターがウイルスベクターである場合は、同ベクター(ウイルス)を宿主細胞に感染させることにより、宿主細胞に同ベクターを導入することができる。
また、本来的に受容体遺伝子を有する細胞を、受容体遺伝子の発現が増大するよう改変して用いてもよい。「遺伝子の発現が増大する」とは、同遺伝子の細胞当たりの発現量が非改変細胞と比較して増大することを意味する。ここでいう「非改変細胞」とは、標的の遺伝子の発現が増大するように改変されていない対照細胞を意味する。非改変細胞としては、野生型の細胞や改変元の細胞が挙げられる。受容体遺伝子の発現を増大させる手法としては、受容体遺伝子のコピー数を増加させることや受容体遺伝子の転写効率や翻訳効率を向上させることが挙げられる。受容体遺伝子のコピー数の増加は、受容体遺伝子を宿主細胞に導入することにより達成できる。受容体遺伝子の導入は、上述したように実施できる。なお、導入される受容体遺伝子は、宿主細胞由来であってもよく、異種由来であってもよい。受容体遺伝子の転写効率や翻訳効率の向上は、プロモーター等の遺伝子の発現調節配列の改変により達成できる。例えば、受容体遺伝子の転写効率の向上は、受容体遺伝子のプロモーターをより強力なプロモーターに置換することにより達成できる。
本発明の細胞は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニングに利用できる限り、その他の任意の性質を有していてよい。そのような性質としては、例えば、試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するために有用な性質が挙げられる。
本発明の細胞は、例えば、受容体タンパク質以外の嗅覚受容体(「他の嗅覚受容体」ともいう)を有していてもよく、有していなくてもよい。本発明の細胞は、他の嗅覚受容体を有さないのが好ましい場合があり得る。他の嗅覚受容体を有さない細胞としては、他の嗅覚受容体をコードする遺伝子を有さない細胞や、他の嗅覚受容体をコードする遺伝子を有するが同遺伝子を発現していない細胞が挙げられる。本発明の細胞は、例えば、本来的に他の嗅覚受容体を有さないものであってもよく、他の嗅覚受容体を有さないように改変されたものであってもよい。他の嗅覚受容体を有さないように細胞を改変することは、例えば、他の嗅覚受容体をコードする遺伝子をノックアウトすることにより達成できる。
また、本発明の細胞は、例えば、シグナル伝達に関与するタンパク質を有していてよい。言い換えると、本発明の細胞は、シグナル伝達に関与するタンパク質をコードする遺伝子を有していてよい。シグナル伝達に関与するタンパク質としては、例えば、Gタンパク質(Golf等)、Gタンパク質活性化因子(Ric8B等)、アデニル酸シクラーゼ、カルシウ
ムチャネルが挙げられる。Golfとしては、例えば、ヒトGolf(GenBank accession No. NP_892023;配列番号3)等の動物のGolfが挙げられる。Ric8Bとしては、例えば、ラットRi
c8B(GenBank accession No. NP_783188;配列番号4)等の動物のRic8Bが挙げられる。
また、本発明の細胞は、例えば、測定するパラメーターに応じた構成要素を有していてよい。そのような構成要素としては、カルシウム指示薬等のプローブや、ルシフェラーゼ遺伝子等のレポーター遺伝子が挙げられる。カルシウム指示薬等のプローブを遺伝子から発現する場合、本発明の細胞は、当該プローブをコードする遺伝子を有していてよい。
ムチャネルが挙げられる。Golfとしては、例えば、ヒトGolf(GenBank accession No. NP_892023;配列番号3)等の動物のGolfが挙げられる。Ric8Bとしては、例えば、ラットRi
c8B(GenBank accession No. NP_783188;配列番号4)等の動物のRic8Bが挙げられる。
また、本発明の細胞は、例えば、測定するパラメーターに応じた構成要素を有していてよい。そのような構成要素としては、カルシウム指示薬等のプローブや、ルシフェラーゼ遺伝子等のレポーター遺伝子が挙げられる。カルシウム指示薬等のプローブを遺伝子から発現する場合、本発明の細胞は、当該プローブをコードする遺伝子を有していてよい。
また、本発明の細胞は、例えば、嗅覚受容体の膜発現を促進するタンパク質を有していてよい。言い換えると、本発明の細胞は、そのようなタンパク質をコードする遺伝子を有していてよい。そのようなタンパク質としては、例えば、RTP1sが挙げられる(Zhuang H and Matsunami H, J Biol Chem 282, 15284-15293 (2007))。RTP1sとしては、例えば、
ヒトRTP1s(GenBank accession No. AAT70680)、マウスRTP1s(GenBank accession No. ABU23737)、コウモリRTP1s(GenBank accession No. XP_006765914の37位のメチオニン
残基からC末までのアミノ酸配列;配列番号5)等の動物のRTP1sが挙げられる。マウスRTP1sは、ヒトRTP1sのアミノ酸配列と93.3%の同一性を有する。コウモリRTP1s(配列番号5)は、ヒトRTP1sのアミノ酸配列と90.7%の同一性を有する。
ヒトRTP1s(GenBank accession No. AAT70680)、マウスRTP1s(GenBank accession No. ABU23737)、コウモリRTP1s(GenBank accession No. XP_006765914の37位のメチオニン
残基からC末までのアミノ酸配列;配列番号5)等の動物のRTP1sが挙げられる。マウスRTP1sは、ヒトRTP1sのアミノ酸配列と93.3%の同一性を有する。コウモリRTP1s(配列番号5)は、ヒトRTP1sのアミノ酸配列と90.7%の同一性を有する。
本発明の細胞は、本来的に上記例示したような性質を有するものであってもよく、上記例示したような性質を有するように改変されたものであってもよい。細胞の改変については、受容体遺伝子の導入等の受容体遺伝子に関する細胞の改変の記載を準用できる。上記例示したような遺伝子は、宿主細胞由来の遺伝子であってもよく、異種由来の遺伝子であってもよい。また、上記例示したような遺伝子は、受容体遺伝子と、同一の由来であってもよく、そうでなくてもよい。2つまたはそれ以上の遺伝子を導入する場合、各遺伝子が、発現可能に宿主細胞に保持されていればよい。それらの遺伝子は、例えば、全てが単一の発現ベクター上に保持されていてもよく、全てが染色体上に保持されていてもよい。また、それらの遺伝子は、例えば、複数の発現ベクター上に別々に保持されていてもよく、単一または複数の発現ベクター上と染色体上とに別々に保持されていてもよい。上記例示したような遺伝子およびそれにコードされるタンパク質は、それぞれ、例えば、公知の遺伝子およびタンパク質の塩基配列およびアミノ酸配列を有していてよい。また、上記例示したような遺伝子およびそれにコードされるタンパク質は、それぞれ、例えば、公知の遺伝子およびタンパク質の保存的バリアントであってもよい。遺伝子およびタンパク質の保存的バリアントについては、受容体遺伝子および受容体タンパク質の保存的バリアントに関する記載を準用できる。
受容体遺伝子を有する細胞は、そのまま、あるいは適宜受容体遺伝子を発現させて、受容体タンパク質を有する細胞(本発明の細胞)として使用することができる。すなわち、受容体遺伝子を有する細胞が既に受容体遺伝子を発現している場合、当該細胞は、そのまま、受容体タンパク質を有する細胞(本発明の細胞)として使用してもよい。また、受容体遺伝子を有する細胞に受容体遺伝子を発現させることにより、受容体タンパク質を有する細胞(本発明の細胞)が得られる。例えば、受容体遺伝子を有する細胞を培養することにより、受容体遺伝子を発現させることができ、以て受容体タンパク質を有する細胞(本発明の細胞)が得られる。具体的には、例えば、受容体遺伝子の導入(例えばトランスフェクション)後、宿主細胞の培養を継続し、受容体遺伝子を発現させることができる。培地組成や培養条件は、受容体遺伝子を有する細胞を維持する(例えば増殖させる)ことができ、受容体遺伝子が発現する限り、特に制限されない。培養の際に、受容体遺伝子を有する細胞は、増殖してもよく、しなくてもよい。培地組成や培養条件は、宿主細胞の種類等の諸条件に応じて適宜設定することができる。培養は、例えば、動物細胞等の細胞の培養に利用される通常の培地および通常の条件をそのまま、あるいは適宜改変して用いて実施することができる。例えば、動物細胞の培養に利用できる培地として、具体的には、Opti-MEM培地(Thermo Fisher Scientific)、DMEM培地、RPMI 1640培地、CD293培地が挙げられる。培養は、例えば、36℃〜38℃で、5%CO2等のCO2含有雰囲気下で静置
培養により行うことができる。また、必要に応じて、選択薬剤や発現誘導剤を用いることができる。
培養により行うことができる。また、必要に応じて、選択薬剤や発現誘導剤を用いることができる。
受容体タンパク質が発現したことは、生ニンニク様香料素材またはその構成要素に対する受容体タンパク質の応答を測定することにより確認できる。また、受容体タンパク質が発現したことは、受容体遺伝子から転写されるmRNAの量を測定することや、抗体を用いてウェスタンブロットにより受容体タンパク質を検出することでも確認できる。
本発明の細胞は、例えば、そのまま(培養物に含まれたまま)、あるいは培地から回収して、本発明の方法に使用することができる。また、培養物やそれから回収した細胞は、例えば、適宜、洗浄、濃縮、希釈等の処理をしてから、本発明の方法に使用してもよい。このように、本発明の細胞は、例えば、所望の程度に単離された形態で使用されてもよく、素材に含有された形態で使用されてもよい。受容体タンパク質を有する他の構造物についても同様である。
受容体タンパク質を有する細胞膜は、例えば、本発明の細胞から調製することができる。受容体タンパク質を有する細胞膜は、具体的には、例えば、本発明の細胞を破砕した際の膜画分として得られる。
また、受容体タンパク質を利用して受容体タンパク質を有する人工脂質二重膜小胞や人工脂質二重膜を製造することができる。人工脂質二重膜小胞や人工脂質二重膜は、例えば、公知の手段により製造できる。人工脂質二重膜小胞は、受容体タンパク質を、例えば、その膜に有していてよい。脂質二重膜小胞としては、リポソームが挙げられる。
<1−4>本発明の方法
まず、受容体タンパク質と試験物質を接触させることができる。
まず、受容体タンパク質と試験物質を接触させることができる。
受容体タンパク質と試験物質との接触は、適当な液体中で実施することができる。受容体タンパク質と試験物質との接触が実施される液体を「反応液」ともいう。すなわち、例えば、適当な反応液中で受容体タンパク質と試験物質とを共存させることにより、受容体タンパク質と試験物質とを接触させることができる。具体的には、例えば、受容体タンパク質(例えば受容体タンパク質を有する細胞等の上記例示したような形態のもの)および試験物質を適当な液体媒体中に溶解、懸濁、分散等して共存させることにより、受容体タンパク質と試験物質とを接触させることができる。液体媒体としては、水や水性緩衝液等の水性媒体が挙げられる。なお、2種またはそれ以上の成分をまとめて受容体タンパク質に接触させる場合、それらの成分と受容体タンパク質との接触は、同時に開始してもよく、そうでなくてもよい。すなわち、例えば、或る成分と受容体タンパク質との接触を開始した後、別の成分をさらに反応系に添加してもよい。反応条件(受容体タンパク質と試験物質との接触を実施する条件)は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニングが可能である限り、特に制限されない。反応条件は、受容体タンパク質の使用形態、試験物質の種類、受容体タンパク質の応答の測定手法等の諸条件に応じて適宜設定できる。反応条件としては、例えば、タンパク質とリガンド間の相互作用等の物質間の相互作用を測定する際の公知の反応条件をそのまま、あるいは適宜改変して利用してもよい。試験物質の濃度は、例えば、0.01 nM〜500 mM、10 nM〜100 mM、または1μM〜10 mMであっ
てもよい。受容体タンパク質の濃度は、例えば、1 pg/mL〜10 mg/mLであってもよい。ま
た、受容体タンパク質を有する細胞を用いる場合、受容体タンパク質を有する細胞の濃度は、例えば、10 cell/mL〜10,000,000 cell/mLであってもよい。受容体タンパク質と試験物質との接触は、適当な時点で終了してもよいし、しなくてもよい。受容体タンパク質と試験物質との接触は、通常、試験物質に対する受容体タンパク質の応答の測定時まで継続されていてよい。受容体タンパク質と試験物質との接触の継続時間は、例えば、0.1秒
以上、0.5秒以上、1秒以上、5秒以上、10秒以上、30秒以上、1分以上、5分以上、10分以上、30分以上、1時間以上、または2時間以上であってもよく、24時間以下、12時間以下、6時間以下、2時間以下、または1時間以下であってもよく、それらの矛盾しない組み合わせであってもよい。受容体タンパク質と試験物質との接触の継続時間は、具体的には、例えば、1時間〜6時間であってもよい。反応系は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニングが可能である限り、受容体タンパク質(例えば受容体タンパク質を有する細胞等の上記例示したような形態のもの)および試験物質に加えて、その他の成分を含有していてよい。その他の成分は、受容体タンパク質の使用形態、試験物質の種類、受容体タンパク質の応答の測定手法等の諸条件に応じて適宜設定できる。その他の成分としては、培地成分やpH緩衝剤が挙げられる。また、その他の成分としては、銅イオンが挙げられる。銅イオンは、特に、OR4S2タンパク質を利用する際
に用いてよい。
てもよい。受容体タンパク質の濃度は、例えば、1 pg/mL〜10 mg/mLであってもよい。ま
た、受容体タンパク質を有する細胞を用いる場合、受容体タンパク質を有する細胞の濃度は、例えば、10 cell/mL〜10,000,000 cell/mLであってもよい。受容体タンパク質と試験物質との接触は、適当な時点で終了してもよいし、しなくてもよい。受容体タンパク質と試験物質との接触は、通常、試験物質に対する受容体タンパク質の応答の測定時まで継続されていてよい。受容体タンパク質と試験物質との接触の継続時間は、例えば、0.1秒
以上、0.5秒以上、1秒以上、5秒以上、10秒以上、30秒以上、1分以上、5分以上、10分以上、30分以上、1時間以上、または2時間以上であってもよく、24時間以下、12時間以下、6時間以下、2時間以下、または1時間以下であってもよく、それらの矛盾しない組み合わせであってもよい。受容体タンパク質と試験物質との接触の継続時間は、具体的には、例えば、1時間〜6時間であってもよい。反応系は、生ニンニク様香料素材またはその構成要素のスクリーニングが可能である限り、受容体タンパク質(例えば受容体タンパク質を有する細胞等の上記例示したような形態のもの)および試験物質に加えて、その他の成分を含有していてよい。その他の成分は、受容体タンパク質の使用形態、試験物質の種類、受容体タンパク質の応答の測定手法等の諸条件に応じて適宜設定できる。その他の成分としては、培地成分やpH緩衝剤が挙げられる。また、その他の成分としては、銅イオンが挙げられる。銅イオンは、特に、OR4S2タンパク質を利用する際
に用いてよい。
次いで、試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定することができる。受容体タンパク質が物質に対して応答することを、「物質が受容体タンパク質の応答を惹起する」ともいう。
試験物質に対する受容体タンパク質の応答としては、受容体タンパク質と試験物質との結合や、試験物質による受容体タンパク質の活性化が挙げられる。
試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するタイミングは、試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であった場合に測定可能な程度に試験物質に対する受容体タンパク質の応答が生じている時点であれば特に制限されない。試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するタイミングは、具体的には、受容体タンパク質と試験物質との接触が開始した時点から、試験物質に対する受容体タンパク質の応答が消失する時点までの適当な時点であってよい。試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するタイミングは、例えば、試験物質に対する受容体タンパク質の最大の応答が得られる時点(例えば、試験物質の受容体タンパク質への結合量が最大となる時点や、試験物質による受容体タンパク質の活性化の程度が最大となる時点)であってもよい。また、試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するタイミングは、例えば、受容体タンパク質と試験物質との接触が開始した時点の0.1秒後以降、0.5秒後以降、1秒後以降、5秒後以降、10秒後以降、30秒後以降、1分後以降、5分後以降、10分後以降、30分後以降、1時間後以降、または2時間後以降であってもよく、24時間後まで、12時間後まで、6時間後まで、2時間後まで、または1時間後までであってもよく、それらの矛盾しない組み合わせであってもよい。試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するタイミングは、具体的には、例えば、受容体タンパク質と試験物質との接触が開始した時点の1時間後以降6時間後までであってもよい。
次いで、試験物質に対する受容体タンパク質の応答に基づいて、当該試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定することができる。すなわち、試験物質に対する受容体タンパク質の応答に基づいて、当該試験物質を生ニンニク様香料素材またはその構成要素として同定することができる。
具体的には、試験物質に対する受容体タンパク質の応答が認められた場合に、当該試験物質を生ニンニク様香料素材またはその構成要素として同定することができる。すなわち、例えば、受容体タンパク質と試験物質との結合または試験物質による受容体タンパク質の活性化が認められた場合に、当該試験物質を生ニンニク様香料素材またはその構成要素として同定することができる。
試験物質による受容体タンパク質の活性化は、前記工程(A)を実施した際の(すなわ
ち受容体タンパク質と試験物質を接触させる条件における)受容体タンパク質の活性化の程度(活性化の程度D1)を指標として決定することができる。すなわち、上記工程(B)は、例えば、(B1)活性化の程度D1を測定する工程であってよい。また、上記工程(C)は、例えば、(C1)活性化の程度D1に基づいて試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する工程であってよい。
ち受容体タンパク質と試験物質を接触させる条件における)受容体タンパク質の活性化の程度(活性化の程度D1)を指標として決定することができる。すなわち、上記工程(B)は、例えば、(B1)活性化の程度D1を測定する工程であってよい。また、上記工程(C)は、例えば、(C1)活性化の程度D1に基づいて試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する工程であってよい。
試験物質による受容体タンパク質の活性化は、具体的には、前記工程(A)を実施した際の(すなわち受容体タンパク質と試験物質を接触させる条件における)受容体タンパク質の活性化の程度(活性化の程度D1)と対照条件における受容体タンパク質の活性化の程度(活性化の程度D2)とを比較することにより決定できる。すなわち、上記工程(C1)は、例えば、(C2)活性化の程度D1と活性化の程度D2との差に基づいて試験物質が生ニンニク様香料素材またはその構成要素であるかを同定する工程であってもよい。
「対照条件」とは、下記条件(C2−1)または(C2−2)をいう:
(C2−1)受容体タンパク質と試験物質を接触させない条件;
(C2−2)受容体タンパク質と試験物質を接触させる条件であって、当該試験物質の濃度が上記工程(A)における当該試験物質の濃度よりも低い濃度である条件。
(C2−1)受容体タンパク質と試験物質を接触させない条件;
(C2−2)受容体タンパク質と試験物質を接触させる条件であって、当該試験物質の濃度が上記工程(A)における当該試験物質の濃度よりも低い濃度である条件。
言い換えると、試験物質による受容体タンパク質の活性化は、例えば、試験物質の有無または濃度差による受容体タンパク質の活性化の程度の差を指標として決定できる。
上記条件(C2−1)としては、受容体タンパク質と試験物質を接触させる前の条件が挙げられる。上記条件(C2−1)としては、受容体タンパク質と試験物質を接触させた後の条件であって、試験物質の一部または全部が反応系から除去され、且つ受容体タンパク質の試験物質への応答の一部または全部が消失している条件も挙げられる。上記条件(C2−2)における試験物質の濃度は、活性化の程度D1と活性化の程度D2とで測定可能な程度に差が認められる濃度であれば特に制限されない。上記条件(C2−2)における試験物質の濃度は、例えば、上記工程(A)における試験物質の濃度の、90%以下、70%以下、50%以下、30%以下、20%以下、10%以下、5%以下、または1%以下の濃度であってよい。
本発明の方法は、活性化の程度D2を測定する工程を含んでいてもよい。活性化の程度D1と活性化の程度D2は、単一の反応系において時間差で測定されてもよいし、それぞれ別個の反応系において同時にあるいは時間差で測定されてもよい。活性化の程度D2は、活性化の程度D1よりも先に測定されてもよく、後に測定されてもよい。例えば、活性化の程度D2を測定した後、反応系に試験物質を添加して活性化の程度D1を測定してもよい。
活性化の程度D1が高い場合に、試験物質による受容体タンパク質の活性化が認められたと判断できる。具体的には、活性化の程度D1が活性化の程度D2よりも高い場合に、試験物質による受容体タンパク質の活性化が認められたと判断できる。例えば、活性化の程度D2に対する活性化の程度D1の比率が3以上である場合に、試験物質による受容体タンパク質の活性化が認められたと判断してもよい。活性化の程度D2に対する活性化の程度D1の比率として、具体的には、例えば、実施例に記載のnormalized response値が
挙げられる。
挙げられる。
試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定する手法は特に制限されない。試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定する手法は、受容体タンパク質の使用形態や測定する応答の種類等の諸条件に応じて適宜選択できる。すなわち、試験物質に対する受容体タンパク質の応答は、例えば、受容体タンパク質と試験物質との結合または試験物質に
よる受容体タンパク質の活性化を測定できる適当な手法により測定することができる。
よる受容体タンパク質の活性化を測定できる適当な手法により測定することができる。
受容体タンパク質と試験物質の結合を測定する手法は特に制限されない。受容体タンパク質と試験物質の結合は、例えば、タンパク質とリガンド間の結合等の物質間の結合を測定する公知の手法により測定することができる。そのような手法としては、例えば、等温滴定型熱量測定(Isothermal Titration Calorimetry;ITC)、表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance;SPR)、核磁気共鳴(nuclear magnetic resonance;NMR)蛍光相関分光法(Fluorescence Correlation Spectroscopy;FCS)が挙げられる。
試験物質による受容体タンパク質の活性化を測定する手法は特に制限されない。試験物質による受容体タンパク質の活性化は、例えば、嗅覚受容体等の受容体の活動を測定する公知の手法により測定することができる。そのような手法としては、例えば、細胞内カルシウム量測定法や細胞内cAMP量測定法が挙げられる。すなわち、試験物質による受容体タンパク質の活性化は、例えば、細胞内カルシウム量または細胞内cAMP量を指標として測定することができる。例えば、HEK293T細胞において、嗅覚受容体は、香気成分によって活
性化されると、細胞内のGタンパク質(Golf等)と共役してアデニル酸シクラーゼを活性化し、以て細胞内cAMP量を増加させることが知られている(Kajiya K. et al., Molecular bases of odor discrimination: Reconstitution of olfactory receptors that recognize overlapping sets of odorants. Journal of Neuroscience, 2001, 21:6018-6025)。細胞内cAMP量を測定する手法としては、例えば、ELISAやレポーターアッセイが挙げら
れる。レポーターアッセイとしては、例えば、ルシフェラーゼアッセイが挙げられる。レポーターアッセイによれば、cAMP量に依存して発現するように構成されたレポーター遺伝子(ルシフェラーゼ遺伝子等)を利用して細胞内cAMP量を測定することができる。細胞内カルシウム量を測定する手法としては、例えば、カルシウムイメージングが挙げられる。カルシウムイメージングによれば、カルシウム指示薬を利用して細胞内カルシウム量を測定することができる。カルシウム指示薬としては、カルシウム感受性蛍光色素やカルシウム感受性蛍光タンパク質が挙げられる。カルシウム感受性蛍光色素としては、例えば、Fura 2、Fluo 4が挙げられる。また、カルシウム感受性蛍光タンパク質としては、例えば、Cameleon、TN-XL、GCaMP、G-GECOが挙げられる。なお、受容体タンパク質が人工脂質二重膜小胞等の内部空間を有する形態で使用され、且つ、当該人工脂質二重膜小胞等が細胞と同様にその内部空間のカルシウム量またはcAMP量が変動するように構成されている場合も、上記と同様の手法により試験物質による受容体タンパク質の活性化を測定することができる。その場合、「細胞内カルシウム量」および「細胞内cAMP量」とは、それぞれ、内部空間におけるカルシウム量およびcAMP量と読み替えればよい。
性化されると、細胞内のGタンパク質(Golf等)と共役してアデニル酸シクラーゼを活性化し、以て細胞内cAMP量を増加させることが知られている(Kajiya K. et al., Molecular bases of odor discrimination: Reconstitution of olfactory receptors that recognize overlapping sets of odorants. Journal of Neuroscience, 2001, 21:6018-6025)。細胞内cAMP量を測定する手法としては、例えば、ELISAやレポーターアッセイが挙げら
れる。レポーターアッセイとしては、例えば、ルシフェラーゼアッセイが挙げられる。レポーターアッセイによれば、cAMP量に依存して発現するように構成されたレポーター遺伝子(ルシフェラーゼ遺伝子等)を利用して細胞内cAMP量を測定することができる。細胞内カルシウム量を測定する手法としては、例えば、カルシウムイメージングが挙げられる。カルシウムイメージングによれば、カルシウム指示薬を利用して細胞内カルシウム量を測定することができる。カルシウム指示薬としては、カルシウム感受性蛍光色素やカルシウム感受性蛍光タンパク質が挙げられる。カルシウム感受性蛍光色素としては、例えば、Fura 2、Fluo 4が挙げられる。また、カルシウム感受性蛍光タンパク質としては、例えば、Cameleon、TN-XL、GCaMP、G-GECOが挙げられる。なお、受容体タンパク質が人工脂質二重膜小胞等の内部空間を有する形態で使用され、且つ、当該人工脂質二重膜小胞等が細胞と同様にその内部空間のカルシウム量またはcAMP量が変動するように構成されている場合も、上記と同様の手法により試験物質による受容体タンパク質の活性化を測定することができる。その場合、「細胞内カルシウム量」および「細胞内cAMP量」とは、それぞれ、内部空間におけるカルシウム量およびcAMP量と読み替えればよい。
なお、「或るパラメーターを測定し、試験物質に対する受容体タンパク質の応答を測定するための指標として利用する」とは、当該応答を測定できる(すなわち、当該応答が認められるかを判定できる)限り、当該パラメーターを反映するデータを取得して利用することで足り、当該パラメーターの値自体を取得することは必要としない。すなわち、或るパラメーターを反映するデータを取得した場合、当該データから当該パラメーターの値自体を算出することは必要としない。具体的には、例えば、ルシフェラーゼアッセイにより細胞内cAMP量を測定し、試験物質による受容体タンパク質の活性化を測定するための指標として利用する場合、当該活性化を測定できる(すなわち、当該活性化が認められるかを判定できる)限り、細胞内cAMP量を反映するデータ(例えば、蛍光強度)を取得して利用することで足り、当該データから細胞内cAMP量自体を算出することは必要としない。
このようにして生ニンニク様香料素材またはその構成要素を同定することができる。具体的には、利用した受容体タンパク質に対応する生ニンニク様香料素材またはその構成要素を同定することができる。
すなわち、OR2C1タンパク質を利用することにより、生ニンニク様香料素材の構成要素
であって、OR2C1タンパク質の応答を惹起するものを同定することができる。また、OR4S2タンパク質を利用することにより、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タ
ンパク質の応答を惹起するものを同定することができる。なお、「生ニンニク様香料素材の構成要素であって、受容体タンパク質の応答を惹起するもの」を、「受容体タンパク質の応答を惹起する物質」または「受容体タンパク質を活性化する物質」ともいう。
であって、OR2C1タンパク質の応答を惹起するものを同定することができる。また、OR4S2タンパク質を利用することにより、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タ
ンパク質の応答を惹起するものを同定することができる。なお、「生ニンニク様香料素材の構成要素であって、受容体タンパク質の応答を惹起するもの」を、「受容体タンパク質の応答を惹起する物質」または「受容体タンパク質を活性化する物質」ともいう。
さらに、このようにして同定された構成要素と他の構成要素との組み合わせを生ニンニク様香料素材として同定することもできる。「他の構成要素」とは、OR2C1タンパク質の
応答を惹起する物質が同定される場合にはOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質を、OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質が同定される場合にはOR2C1タンパク質の応答を惹起
する物質を指す。すなわち、本発明の方法の一態様は、(V)上記のようにしてOR2C1タ
ンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、当該物質とOR4S2タンパク質の応
答を惹起する物質の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。また、本発明の方法の一態様は、(W)上記のようにしてOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、当該
物質とOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせが生ニンニク様香料素材とし
て同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。これらの場合、他の構成要素は、本発明の方法によりスクリーニングされたものであってもよく、そうでなくてもよい。
応答を惹起する物質が同定される場合にはOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質を、OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質が同定される場合にはOR2C1タンパク質の応答を惹起
する物質を指す。すなわち、本発明の方法の一態様は、(V)上記のようにしてOR2C1タ
ンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、当該物質とOR4S2タンパク質の応
答を惹起する物質の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。また、本発明の方法の一態様は、(W)上記のようにしてOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、当該
物質とOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせが生ニンニク様香料素材とし
て同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。これらの場合、他の構成要素は、本発明の方法によりスクリーニングされたものであってもよく、そうでなくてもよい。
また、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質を組み合わせて利用することにより、生ニンニク様香料素材を同定することができる。
例えば、OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質およびOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質をそれぞれ同定し、それらの組み合わせを生ニンニク様香料素材として同定することができる。すなわち、本発明の方法の一態様は、(X)上記のようにしてOR2C1タンパ
ク質の応答を惹起する物質を同定する工程、および(Y)上記のようにしてOR4S2タンパ
ク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、それらの物質の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。工程(X)および(Y)の実施順序は特に制限されない。
ク質の応答を惹起する物質を同定する工程、および(Y)上記のようにしてOR4S2タンパ
ク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、それらの物質の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。工程(X)および(Y)の実施順序は特に制限されない。
また、例えば、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起する物質を同定し、当該物質を生ニンニク様香料素材として同定することができる。すなわち、本発明の方法の一態様は、(Z)上記のようにしてOR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起する物質を同定する工程を含み、当該物質が生ニンニク様香料素材として同定される、生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であってよい。試験物質に対するOR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質の応答は、それぞれ、OR2C1タンパク質
およびOR4S2タンパク質を利用して確認することができる。すなわち、工程(Z)は、(
Z1)上記のようにしてOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程、および
(Z2)上記のようにしてOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含ん
でいてよい。工程(Z1)および(Z2)の実施順序は特に制限されない。試験物質に対する両受容体タンパク質の応答は、それぞれ独立に確認されてよいし、そうでなくてもよい。すなわち、例えば、試験物質を独立に工程(Z1)および(Z2)に供し、両受容体タンパク質の応答を惹起することが確認された試験物質を生ニンニク様香料素材として同定してもよい。あるいは、例えば、試験物質を工程(Z1)または(Z2)に供し、次いで、OR2C1タンパク質またはOR4S2タンパク質の応答を惹起することが確認された試験物質をさらに工程(Z2)または(Z1)に供し、生ニンニク様香料素材を同定してもよい。
およびOR4S2タンパク質を利用して確認することができる。すなわち、工程(Z)は、(
Z1)上記のようにしてOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程、および
(Z2)上記のようにしてOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質を同定する工程を含ん
でいてよい。工程(Z1)および(Z2)の実施順序は特に制限されない。試験物質に対する両受容体タンパク質の応答は、それぞれ独立に確認されてよいし、そうでなくてもよい。すなわち、例えば、試験物質を独立に工程(Z1)および(Z2)に供し、両受容体タンパク質の応答を惹起することが確認された試験物質を生ニンニク様香料素材として同定してもよい。あるいは、例えば、試験物質を工程(Z1)または(Z2)に供し、次いで、OR2C1タンパク質またはOR4S2タンパク質の応答を惹起することが確認された試験物質をさらに工程(Z2)または(Z1)に供し、生ニンニク様香料素材を同定してもよい。
本発明の方法は、さらに、同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価する工程を含
んでいてもよい。すなわち、同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価することにより、当該生ニンニク様香料素材が実際に生ニンニク様な香気を呈するかを確認することができる。同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価する手法は特に制限されない。同定された生ニンニク様香料素材の香気は、例えば、物質の香気を評価する公知の手法により評価することができる。そのような手法としては、官能評価(官能試験による評価)が挙げられる。
んでいてもよい。すなわち、同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価することにより、当該生ニンニク様香料素材が実際に生ニンニク様な香気を呈するかを確認することができる。同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価する手法は特に制限されない。同定された生ニンニク様香料素材の香気は、例えば、物質の香気を評価する公知の手法により評価することができる。そのような手法としては、官能評価(官能試験による評価)が挙げられる。
従来の香料開発過程では、官能試験等によって膨大な数の物質またはそれらの組み合わせの香気を1つ1つ確認して香料素材を選択していかなければならなかったため、香料開発までに多くの時間とコストが必要であった。しかし、本発明の方法によれば、受容体タンパク質を利用することにより、生ニンニク様香料素材またはその構成要素を効率的にスクリーニングすることができる。よって、本発明の方法によれば、生ニンニク様香料の開発の効率を大きく向上させることができる。
スクリーニングされた生ニンニク様香料素材またはその構成要素の用途は、特に制限されない。生ニンニク様香料素材またはその構成要素は、例えば、飲食品や香粧品に配合して使用することができる。生ニンニク様香料素材の配合により、または生ニンニク様香料素材の構成要素の組み合わせの配合により、飲食品や香粧品等の対象物に生ニンニク様な香気を付与することができる。また、生ニンニク様香料素材またはその構成要素は、例えば、新たな生ニンニク様香料素材またはその構成要素の開発のための原料として使用することもできる。
<2>受容体タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせの利用
OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせにより生ニンニク様な香気が得られる。よって、本発明は、当該組み合わせの利用を提供する。本発明は、特に、生ニンニク様な香気を対象物に付与するための当該組み合わせの利用を提供する。
OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせにより生ニンニク様な香気が得られる。よって、本発明は、当該組み合わせの利用を提供する。本発明は、特に、生ニンニク様な香気を対象物に付与するための当該組み合わせの利用を提供する。
本発明は、例えば、下記成分(A)および(B)を含有する組成物を提供する:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
当該組成物を「本発明の組成物」ともいう。
成分(A)および(B)を総称して「有効成分」ともいう。有効成分は、それぞれ対応する受容体タンパク質の応答を惹起するものであれば特に制限されない。有効成分は、いずれも、本発明の方法によりスクリーニングされたものであってもよく、そうでなくてもよい。有効成分は、いずれも、生ニンニク等のニンニクに含有される成分であってもよく、そうでなくてもよい。有効成分は、ニンニクに含有される成分以外の成分を含むように選択されてもよい。具体的には、有効成分は、その一方または両方がニンニクに含有される成分以外の成分を含むように選択されてもよい。すなわち、本発明の組成物からは、例えば、有効成分がニンニクに含有される成分の組み合わせからなる場合が除かれてもよい。
有効成分としては、市販品を用いてもよく、適宜製造して取得したものを用いてもよい。有効成分の製造方法は特に制限されない。有効成分は、例えば、化学合成、酵素反応、発酵法、抽出法、またはそれらの組み合わせにより製造することができる。有効成分は、所望の程度に精製されていてもよく、そうでなくてもよい。すなわち、有効成分としては、精製品を用いてもよいし、有効成分を含有する素材を用いてもよい。有効成分としては、例えば、純度が50%(w/w)以上、70%(w/w)以上、90%(w/w)以上
、または95%(w/w)以上のものを用いてもよい。
、または95%(w/w)以上のものを用いてもよい。
本発明の組成物は、例えば、対象物に配合して利用できる。対象物としては、飲食品が挙げられる。本発明の組成物は、生ニンニク様な香気を対象物に付与する機能(以下、「香気付与機能」ともいう)を有する。よって、本発明の組成物は、具体的には、例えば、生ニンニク様な香気を対象物に付与するために利用できる。すなわち、本発明の組成物は、例えば、生ニンニク様な香気の付与用の組成物であってよく、生ニンニク様な香気の付与剤であってよい。本発明の組成物は、例えば、調味料として構成されてもよい。
本発明の組成物は、有効成分からなるものであってもよく、そうでなくてもよい。
「その他の成分」は、香気付与機能を損なわない限り、特に制限されない。「その他の成分」としては、経口摂取可能なもの等の、本発明の組成物の用途に応じて許容可能なものを利用できる。「その他の成分」としては、例えば、調味料、飲食品、または医薬品に配合して利用されるものを利用できる。「その他の成分」として、具体的には、例えば、砂糖、蜂蜜、メープルシロップ、スクロース、グルコース、フルクトース、異性化糖、オリゴ糖等の糖類;キシリトール、エリスリトール等の糖アルコール類;高甘味度甘味料;食塩、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩類;酢酸、クエン酸等の有機酸類およびその塩;グルタミン酸、グリシン等のアミノ酸類およびその塩;イノシン酸、グアニル酸、キサンチル酸等の核酸類およびその塩;食物繊維、pH緩衝剤、賦形剤、増量剤、香料、食用油、エタノール、水が挙げられる。「その他の成分」としては、1種の成分を用いてもよく、2種またはそれ以上の成分を組み合わせて用いてもよい。
本発明の組成物の形態は特に制限されない。本発明の組成物は、例えば、粉末状、顆粒状、液状、ペースト状、キューブ状等のいかなる形態であってもよい。
本発明の組成物における各成分(すなわち、有効成分および任意でその他の成分)の含有量や含有量比は、香気付与機能が得られる限り、特に制限されない。
本発明の組成物における有効成分の含有量や含有量比は、有効成分の種類、本発明の組成物を使用する対象物の種類、本発明の組成物の使用量等の諸条件に応じて適宜設定することができる。
本発明の組成物における有効成分の総含有量は、例えば、100ppm(w/w)以上、1000ppm(w/w)以上、1%(w/w)以上、5%(w/w)以上、または10%(w/w)以上であってもよく、100%(w/w)以下、99.9%(w/w)以下、70%(w/w)以下、50%(w/w)以下、30%(w/w)以下、10%(w/w)以下、5%(w/w)以下、または1%(w/w)以下であってもよく、それらの矛盾しない組み合わせであってもよい。なお、「有効成分の総含有量」とは、成分(A)の含有量および成分(B)の含有量の合計を意味する。
本発明の組成物における成分(A)の含有量は、成分(B)1重量部に対して、例えば、0.001重量部以上、0.01重量部以上、0.1重量部以上、1重量部以上、10重量部以上、または100重量部以上であってもよく、1000重量部以下、100重量部以下、10重量部以下、1重量部以下、0.1重量部以下、0.01重量部以下であってもよく、それらの矛盾しない組み合わせであってもよい。
本発明の組成物における各有効成分の含有量は、例えば、上記例示した有効成分の総含有量や含有量比を満たすように設定することができる。
なお、各成分の含有量は、同成分を含有する素材を用いる場合にあっては、特記しない限り、当該素材中の同成分そのものの量に基づいて算出されるものとする。
各成分は、互いに混合されて本発明の組成物に含有されていてもよく、それぞれ別個に、あるいは、任意の組み合わせで別個に、本発明の組成物に含有されていてもよい。本発明の組成物が添加された対象物中で有効成分が共存していれば、対象物において生ニンニク様な香気が得られる。なお、有効成分が互いに混合されて本発明の組成物に含有されている場合、本発明の組成物自体が生ニンニク様な香気を呈してよい。すなわち、本発明の組成物は、生ニンニク様な香気を呈する組成物であってもよい。
本発明の組成物は、例えば、有効成分を組み合わせることにより製造できる。すなわち、本発明は、例えば、下記成分(A)および(B)を組み合わせる工程を含む、本発明の組成物の製造方法を提供する:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。
当該方法を「本発明の製造方法」ともいう。
成分(A)および(B)を総称して「有効成分」ともいう。有効成分については、本発明の組成物における有効成分の記載を準用できる。
上記工程(有効成分を組み合わせる工程)は、本発明の組成物の構成に応じて適宜実施できる。例えば、互いに混合された有効成分を含有する本発明の組成物を製造する場合、上記工程は、成分(A)および(B)を混合することにより実施できる。
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
<1>ヒト嗅覚受容体OR2C1およびOR4S2発現細胞の作製
Flexi ORF Clone(Promega)から購入したヒト嗅覚受容体遺伝子OR2C1(FHC25567)お
よびOR4S2(FXC02360)のクローンを、EcoRIおよびXhoIサイトを利用して、Rho-pME18Sベクター(K. Kajiya et al., Journal of Neuroscience 15 August 2001, 21 (16) 6018-6025)のRhoタグ配列の下流にサブクローニングし、ヒト嗅覚受容体OR2C1およびOR4S2の発現ベクターをそれぞれ得た。
Flexi ORF Clone(Promega)から購入したヒト嗅覚受容体遺伝子OR2C1(FHC25567)お
よびOR4S2(FXC02360)のクローンを、EcoRIおよびXhoIサイトを利用して、Rho-pME18Sベクター(K. Kajiya et al., Journal of Neuroscience 15 August 2001, 21 (16) 6018-6025)のRhoタグ配列の下流にサブクローニングし、ヒト嗅覚受容体OR2C1およびOR4S2の発現ベクターをそれぞれ得た。
<1−2>コウモリRTP1s発現ベクターの作製
コウモリのRTP1s遺伝子(GenBank accession No. XM_006765851の109位のAから3'末ま
での塩基配列)をユーロフィンジェノミクスの人工遺伝子合成サービスを用いて合成し、HindIIIおよびEcoRIサイトを利用してpcDNA3.1(+)ベクター(Thermo Fisher Scientific
)にクローニングし、コウモリRTP1sの発現ベクターpcDNA3.1-microbat RTP1sを得た。
コウモリのRTP1s遺伝子(GenBank accession No. XM_006765851の109位のAから3'末ま
での塩基配列)をユーロフィンジェノミクスの人工遺伝子合成サービスを用いて合成し、HindIIIおよびEcoRIサイトを利用してpcDNA3.1(+)ベクター(Thermo Fisher Scientific
)にクローニングし、コウモリRTP1sの発現ベクターpcDNA3.1-microbat RTP1sを得た。
<1−3>ヒトGolf発現ベクターの作成
ヒトGolfタンパク質をコードする全長cDNAの配列は、NCBIのGenBankに登録されている
(GenBank accession No. NM_182978)。ヒトmRNAを鋳型として、配列番号6と7のプラ
イマーを用いて、RT-PCRを行った。増幅したDNA断片を、GENEART Seamless Cloning and Assembly Kit(A13288、ライフテクノロジーズ社)を用いてプラスミドpcDNA3.1(+)(ラ
イフテクノロジーズ社)のHindIII-EcoRIサイトにクローニングし、ヒトGolf発現ベクターpcDNA3.1-Golfを得た。
ヒトGolfタンパク質をコードする全長cDNAの配列は、NCBIのGenBankに登録されている
(GenBank accession No. NM_182978)。ヒトmRNAを鋳型として、配列番号6と7のプラ
イマーを用いて、RT-PCRを行った。増幅したDNA断片を、GENEART Seamless Cloning and Assembly Kit(A13288、ライフテクノロジーズ社)を用いてプラスミドpcDNA3.1(+)(ラ
イフテクノロジーズ社)のHindIII-EcoRIサイトにクローニングし、ヒトGolf発現ベクターpcDNA3.1-Golfを得た。
<1−4>ラットRic8B発現ベクターの作成
ラットRic8Bタンパク質をコードする全長cDNAの配列は、NCBIのGenBankに登録されている(GenBank accession No. NM_175598)。ラットmRNAを鋳型として、配列番号8と9の
プライマーを用いて、RT-PCRを行った。増幅したDNA断片を、GENEART Seamless Cloning and Assembly Kit(A13288、ライフテクノロジーズ社)を用いてプラスミドpcDNA3.1(+)
(ライフテクノロジーズ社)のHindIII-XbaIサイトにクローニングし、ラットRic8B発現ベクターpcDNA3.1-Ric8Bを得た。
ラットRic8Bタンパク質をコードする全長cDNAの配列は、NCBIのGenBankに登録されている(GenBank accession No. NM_175598)。ラットmRNAを鋳型として、配列番号8と9の
プライマーを用いて、RT-PCRを行った。増幅したDNA断片を、GENEART Seamless Cloning and Assembly Kit(A13288、ライフテクノロジーズ社)を用いてプラスミドpcDNA3.1(+)
(ライフテクノロジーズ社)のHindIII-XbaIサイトにクローニングし、ラットRic8B発現ベクターpcDNA3.1-Ric8Bを得た。
<1−5>嗅覚受容体OR2C1発現細胞の作製
嗅覚受容体OR2C1を発現させたHEK293T細胞を以下の手順で作製した。発現ベクターをCD293培地(Invitrogen)に溶解して表3に示す組成の発現ベクター混合液を調製し、クリ
ーンベンチ内で20分静置した後、96ウェルプレート(BD)の各ウェルに50μLずつ添加
した。次いで、HEK293T細胞(1.2×105細胞/ml)を100μlずつ各ウェルに播種し、37℃、5%CO2を保持したインキュベータ内で24時間培養した。このようにして、表3に示す発現ベクターがトランスフェクションされ、それら発現ベクターにコードされる遺伝子を適宜発現する細胞の培養物を得た。対照として、嗅覚受容体OR2C1の発現ベクターに替
えて同量の空ベクターRho-pME18Sを導入した細胞の培養物を得た。
嗅覚受容体OR2C1を発現させたHEK293T細胞を以下の手順で作製した。発現ベクターをCD293培地(Invitrogen)に溶解して表3に示す組成の発現ベクター混合液を調製し、クリ
ーンベンチ内で20分静置した後、96ウェルプレート(BD)の各ウェルに50μLずつ添加
した。次いで、HEK293T細胞(1.2×105細胞/ml)を100μlずつ各ウェルに播種し、37℃、5%CO2を保持したインキュベータ内で24時間培養した。このようにして、表3に示す発現ベクターがトランスフェクションされ、それら発現ベクターにコードされる遺伝子を適宜発現する細胞の培養物を得た。対照として、嗅覚受容体OR2C1の発現ベクターに替
えて同量の空ベクターRho-pME18Sを導入した細胞の培養物を得た。
<1−6>嗅覚受容体OR4S2発現細胞の作製
嗅覚受容体OR4S2を発現させたHEK293T細胞を以下の手順で作製した。発現ベクターをCD293培地(Invitrogen)に溶解して表4に示す組成の発現ベクター混合液を調製し、クリ
ーンベンチ内で20分静置した後、96ウェルプレート(BD)の各ウェルに50μLずつ添加
した。次いで、HEK293T細胞(1.2×105細胞/ml)を100μlずつ各ウェルに播種し、37℃、5%CO2を保持したインキュベータ内で24時間培養した。このようにして、表4に示す発現ベクターがトランスフェクションされ、それら発現ベクターにコードされる遺伝子を適宜発現する細胞の培養物を得た。対照として、嗅覚受容体OR4S2の発現ベクターに替
えて同量の空ベクターRho-pME18Sを導入した細胞の培養物を得た。
嗅覚受容体OR4S2を発現させたHEK293T細胞を以下の手順で作製した。発現ベクターをCD293培地(Invitrogen)に溶解して表4に示す組成の発現ベクター混合液を調製し、クリ
ーンベンチ内で20分静置した後、96ウェルプレート(BD)の各ウェルに50μLずつ添加
した。次いで、HEK293T細胞(1.2×105細胞/ml)を100μlずつ各ウェルに播種し、37℃、5%CO2を保持したインキュベータ内で24時間培養した。このようにして、表4に示す発現ベクターがトランスフェクションされ、それら発現ベクターにコードされる遺伝子を適宜発現する細胞の培養物を得た。対照として、嗅覚受容体OR4S2の発現ベクターに替
えて同量の空ベクターRho-pME18Sを導入した細胞の培養物を得た。
<2>ルシフェラーゼアッセイ
HEK293T細胞に発現させた嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2は、Golfと共役してアデニル酸
シクラーゼを活性化し、以て細胞内cAMP量を増加させる。本実施例において、試験物質に対する嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2の応答の測定には、細胞内cAMP量の増加をホタルルシフェラーゼ由来の発光値の増加としてモニターするルシフェラーゼレポータージーンアッセイを用いた。「ルシフェラーゼレポータージーンアッセイ」を「ルシフェラーゼアッセイ」ともいう。ホタルルシフェラーゼは、pGL4.29[luc2P/CRE/Hygro] Vectorに搭載され
たホタルルシフェラーゼ遺伝子から、細胞内cAMP量依存的に発現する。併せて、ウミシイタケルシフェラーゼ由来の発光値を、各ウェルの遺伝子導入効率や細胞数の誤差を補正するための内部標準として用いた。ウミシイタケルシフェラーゼは、pGL4.74[hRluc/TK] Vectorに搭載されたウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子から、CMVプロモーターの制御下で
構成的に発現する。
HEK293T細胞に発現させた嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2は、Golfと共役してアデニル酸
シクラーゼを活性化し、以て細胞内cAMP量を増加させる。本実施例において、試験物質に対する嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2の応答の測定には、細胞内cAMP量の増加をホタルルシフェラーゼ由来の発光値の増加としてモニターするルシフェラーゼレポータージーンアッセイを用いた。「ルシフェラーゼレポータージーンアッセイ」を「ルシフェラーゼアッセイ」ともいう。ホタルルシフェラーゼは、pGL4.29[luc2P/CRE/Hygro] Vectorに搭載され
たホタルルシフェラーゼ遺伝子から、細胞内cAMP量依存的に発現する。併せて、ウミシイタケルシフェラーゼ由来の発光値を、各ウェルの遺伝子導入効率や細胞数の誤差を補正するための内部標準として用いた。ウミシイタケルシフェラーゼは、pGL4.74[hRluc/TK] Vectorに搭載されたウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子から、CMVプロモーターの制御下で
構成的に発現する。
上記<1−5>または<1−6>で得られた培養物から培地を取り除き、表5に示す試験物質溶液(100μMまたは1000μM)を15μl添加し、反応液とした。OR2C1による評価に
用いた各試験物質溶液は、各試験物質をCD293培地(Invitrogen)に溶解して調製した。OR4S2による評価に用いた各試験物質溶液は、各試験物質を30μMのCuCl2(Duan X, et. al., Crucial role of copper in detection of metal-coordinating odorants. Proc Natl
Acad Sci U S A. 2012 Feb 28;109(9):3492-7.)を含むCD293培地(Invitrogen)に溶解して調製した。細胞をCO2インキュベータ内で37℃、4時間培養し、ホタルルシフェラ
ーゼ遺伝子を細胞内で充分に発現させた。細胞内のホタルルシフェラーゼ由来の発光値を測定し、「Luc値」とした。また、細胞内のウミシイタケルシフェラーゼ由来の発光値を
測定し、「hRluc値」とした。各ルシフェラーゼ由来の発光値は、Dual-GloTM luciferase
assay system(Promega)を用い、製品の操作マニュアルに従って測定した。試験物質刺激により誘導されたホタルルシフェラーゼ由来の発光値(Luc値)を、同一ウェルのウミ
シイタケルシフェラーゼ由来の発光値(hRluc値)で割り、「Luc/hRluc値」とした。試験物質刺激を行った細胞でのLuc/hRluc値を、試験物質刺激を行わない細胞でのLuc/hRluc値で割り、「fold increase」とした。さらに、嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2の発現ベクタ
ーを導入した細胞でのfold increaseを、空ベクターRho-pME18Sを導入した細胞でのfold increaseで割り、「normalized response」とした。normalized responseを試験物質に対する嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2の応答強度の指標とした。
用いた各試験物質溶液は、各試験物質をCD293培地(Invitrogen)に溶解して調製した。OR4S2による評価に用いた各試験物質溶液は、各試験物質を30μMのCuCl2(Duan X, et. al., Crucial role of copper in detection of metal-coordinating odorants. Proc Natl
Acad Sci U S A. 2012 Feb 28;109(9):3492-7.)を含むCD293培地(Invitrogen)に溶解して調製した。細胞をCO2インキュベータ内で37℃、4時間培養し、ホタルルシフェラ
ーゼ遺伝子を細胞内で充分に発現させた。細胞内のホタルルシフェラーゼ由来の発光値を測定し、「Luc値」とした。また、細胞内のウミシイタケルシフェラーゼ由来の発光値を
測定し、「hRluc値」とした。各ルシフェラーゼ由来の発光値は、Dual-GloTM luciferase
assay system(Promega)を用い、製品の操作マニュアルに従って測定した。試験物質刺激により誘導されたホタルルシフェラーゼ由来の発光値(Luc値)を、同一ウェルのウミ
シイタケルシフェラーゼ由来の発光値(hRluc値)で割り、「Luc/hRluc値」とした。試験物質刺激を行った細胞でのLuc/hRluc値を、試験物質刺激を行わない細胞でのLuc/hRluc値で割り、「fold increase」とした。さらに、嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2の発現ベクタ
ーを導入した細胞でのfold increaseを、空ベクターRho-pME18Sを導入した細胞でのfold increaseで割り、「normalized response」とした。normalized responseを試験物質に対する嗅覚受容体OR2C1またはOR4S2の応答強度の指標とした。
<3>結果
結果を表5に示す。嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の両方の応答を惹起したNo.1〜2の化合物
は、ツンとした生ニンニク様な香気を呈した。一方、嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の一方の応答のみを惹起したNo.3〜5の化合物は、ツンとした生ニンニク様な香気を呈さなかった。
したがって、嗅覚受容体OR2C1とOR4S2がツンとした生ニンニク様な香気に対して選択的な応答性を有する嗅覚受容体であること、および嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の両方の応答を惹起することにより生ニンニク様な香気が得られることが確認された。
結果を表5に示す。嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の両方の応答を惹起したNo.1〜2の化合物
は、ツンとした生ニンニク様な香気を呈した。一方、嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の一方の応答のみを惹起したNo.3〜5の化合物は、ツンとした生ニンニク様な香気を呈さなかった。
したがって、嗅覚受容体OR2C1とOR4S2がツンとした生ニンニク様な香気に対して選択的な応答性を有する嗅覚受容体であること、および嗅覚受容体OR2C1とOR4S2の両方の応答を惹起することにより生ニンニク様な香気が得られることが確認された。
さらに、No.1〜5の化合物およびそれらの組み合わせについて、3名の専門パネルによ
る生ニンニク様な香気の官能評価を実施した。組み合わせとしては、dipropyl trisulfideとdimethyl sulfideをOR2C1とOR4S2のnormalized responseの比率が5:1になるように調
合したもの、およびdipropyl trisulfideとmethionolをOR2C1とOR4S2のnormalized responseの比率が5:1になるように調合したものを用いた。
る生ニンニク様な香気の官能評価を実施した。組み合わせとしては、dipropyl trisulfideとdimethyl sulfideをOR2C1とOR4S2のnormalized responseの比率が5:1になるように調
合したもの、およびdipropyl trisulfideとmethionolをOR2C1とOR4S2のnormalized responseの比率が5:1になるように調合したものを用いた。
結果を表6に示す。単独では生ニンニク様な香気を呈さないNo.3〜5の化合物を適宜組
み合わせることにより生ニンニク様な香気が得られた。したがって、OR2C1タンパク質の
応答を惹起する物質とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせにより生ニン
ニク様な香気が得られることが明らかとなった。
み合わせることにより生ニンニク様な香気が得られた。したがって、OR2C1タンパク質の
応答を惹起する物質とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み合わせにより生ニン
ニク様な香気が得られることが明らかとなった。
<配列表の説明>
配列番号:
1:ヒトのOR2C1遺伝子の塩基配列
2:ヒトのOR2C1タンパク質のアミノ酸配列
3:ヒトのGolfタンパク質のアミノ酸配列
4:ラットのRic8Bタンパク質のアミノ酸配列
5:コウモリのRTP1sタンパク質のアミノ酸配列
6〜9:プライマー
10:ヒトのOR4S2遺伝子の塩基配列
11:ヒトのOR4S2タンパク質のアミノ酸配列
配列番号:
1:ヒトのOR2C1遺伝子の塩基配列
2:ヒトのOR2C1タンパク質のアミノ酸配列
3:ヒトのGolfタンパク質のアミノ酸配列
4:ラットのRic8Bタンパク質のアミノ酸配列
5:コウモリのRTP1sタンパク質のアミノ酸配列
6〜9:プライマー
10:ヒトのOR4S2遺伝子の塩基配列
11:ヒトのOR4S2タンパク質のアミノ酸配列
Claims (34)
- 生ニンニク様香料素材の構成要素をスクリーニングする方法であって、
下記工程(A)〜(C)を含み:
(A)受容体タンパク質と試験物質を接触させる工程;
(B)前記試験物質に対する前記受容体タンパク質の応答を測定する工程;および
(C)前記応答に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程;
前記受容体タンパク質が、OR2C1タンパク質またはOR4S2タンパク質である、方法。 - 前記応答が認められた場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、請求項1に記載の方法。
- 前記応答が、前記受容体タンパク質と前記試験物質との結合、または前記試験物質による前記受容体タンパク質の活性化である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記受容体タンパク質が、細胞、細胞膜、人工脂質二重膜小胞、または人工脂質二重膜に担持された形態で使用される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記受容体タンパク質が、細胞に担持された形態で使用される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞が、動物細胞である、請求項4または5記載の方法。
- 前記工程(B)および(C)が、それぞれ、下記工程(B1)および(C1)により実施される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法:
(B1)前記工程(A)を実施した際の前記受容体タンパク質の活性化の程度D1を測定する工程;
(C1)前記活性化の程度D1に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程。 - 前記工程(C1)が、下記工程(C2)により実施される、請求項7に記載の方法:
(C2)前記活性化の程度D1と対照条件における前記受容体タンパク質の活性化の程度D2との差に基づいて前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する工程。 - 前記対照条件が、下記条件(C2−1)または(C2−2)である、請求項8に記載の方法:
(C2−1)前記受容体タンパク質と前記試験物質を接触させない条件;
(C2−2)前記受容体タンパク質と前記試験物質を接触させる条件であって、該試験物質の濃度が前記工程(A)における該試験物質の濃度よりも低い濃度である条件。 - さらに、前記活性化の程度D2を測定する工程を含む、請求項8または9に記載の方法。
- 前記活性化の程度D1が前記活性化の程度D2よりも高い場合に、前記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記活性化の程度D2に対する前記活性化の程度D1の比率が3以上である場合に、前
記試験物質を生ニンニク様香料素材の構成要素として同定する、請求項8〜11のいずれか1項に記載の方法。 - 前記応答が、細胞内cAMP量を指標として測定される、請求項4〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 細胞内cAMP量が、レポーターアッセイによって測定される、請求項13に記載の方法。
- 前記試験物質が、単一の成分である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記試験物質が、2種またはそれ以上の成分の組み合わせである、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記OR2C1タンパク質が、下記(A)または(B)に記載のタンパク質である、請求項
1〜16のいずれか1項に記載の方法:
(A)哺乳類のOR2C1タンパク質;
(B)2種またはそれ以上の哺乳類のOR2C1タンパク質のキメラタンパク質。 - 前記OR2C1タンパク質が、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質であ
る、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法:
(a)配列番号2に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質;
(c)配列番号2に示すアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質。 - 前記OR4S2タンパク質が、下記(A)または(B)に記載のタンパク質である、請求項
1〜18のいずれか1項に記載の方法:
(A)哺乳類のOR4S2タンパク質;
(B)2種またはそれ以上の哺乳類のOR4S2タンパク質のキメラタンパク質。 - 前記OR4S2タンパク質が、下記(a)、(b)、または(c)に記載のタンパク質であ
る、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法:
(a)配列番号11に示すアミノ酸配列を含むタンパク質;
(b)配列番号11に示すアミノ酸配列において、1〜10個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、および/または付加を含むアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質;
(c)配列番号11に示すアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、且つ、生ニンニク様な香気に対する応答性を有するタンパク質。 - 生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(V)を含み:
(V)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(V)で同定された構成要素とOR4S2タンパク質の応答を惹起する物質の組み
合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。 - 生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(W)を含み:
(W)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(W)で同定された構成要素とOR2C1タンパク質の応答を惹起する物質の組み
合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。 - 生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(X)および(Y)を含み:
(X)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の応答を惹起するものを同定する工程;
(Y)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(X)で同定された構成要素と前記工程(Y)で同定された構成要素の組み合わせが生ニンニク様香料素材として同定される、方法。 - 生ニンニク様香料素材をスクリーニングする方法であって、
下記工程(Z)を含み:
(Z)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質およびOR4S2タンパク質の両方の応答を惹起するものを同定する工程;
前記工程(Z)で同定された構成要素が生ニンニク様香料素材として同定される、方法。 - 前記工程(Z)が、下記工程(Z1)および(Z2)を含む、請求項24に記載の方法:
(Z1)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR2C1タンパク質の応答を惹起するものを同定する工程;
(Z2)請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法により、生ニンニク様香料素材の構成要素であって、OR4S2タンパク質の応答を惹起するものを同定する工程。 - さらに、同定された生ニンニク様香料素材の香気を評価する工程を含む、請求項21〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記評価が、官能評価によって実施される、請求項26に記載の方法。
- 下記成分(A)および(B)を含有する、組成物:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。 - 生ニンニク様な香気の付与用の組成物である、請求項28に記載の組成物。
- 調味料である、請求項28または29に記載の組成物。
- 下記成分(A)および(B)を組み合わせる工程を含む、組成物の製造方法:
(A)OR2C1タンパク質の応答を惹起する物質;
(B)OR4S2タンパク質の応答を惹起する物質。 - 前記組成物が、生ニンニク様な香気の付与用の組成物である、請求項31に記載の方法。
- 前記組成物が、調味料である、請求項31または32に記載の方法。
- 前記工程が、前記成分(A)および(B)を混合することにより実施される、請求項31〜33のいずれか1項に記載の方法。
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JP2021027813A (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-25 | 株式会社豊田中央研究所 | 嗅覚受容体の利用 |
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2017
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