JP2020112520A - 猫尿臭抑制剤の探索方法 - Google Patents
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Abstract
Description
OR2M3及びこれと同等な機能を有するポリペプチドからなる群より選択される少なくとも1種の嗅覚受容体ポリペプチドに、試験物質及び猫尿臭原因物質を添加すること;
該猫尿臭原因物質に対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を測定すること;及び、
測定された応答に基づいて該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する試験物質を同定すること、
を含む方法を提供する。
OR2M3及びこれと同等な機能を有するポリペプチドからなる群より選択される少なくとも1種の嗅覚受容体ポリペプチドに、試験物質及び猫尿臭原因物質を添加すること;
該猫尿臭原因物質に対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を測定すること;及び、
測定された応答に基づいて該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する試験物質を同定すること、
を含む方法。
〔2〕3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート臭抑制剤の探索方法であって、以下:
OR2M3及びこれと同等な機能を有するポリペプチドからなる群より選択される少なくとも1種の嗅覚受容体ポリペプチドに、試験物質及び3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメートを添加すること;
3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメートに対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を測定すること;及び、
測定された応答に基づいて該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する試験物質を同定すること、
を含む方法。
〔3〕3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノール臭抑制剤の探索方法であって、以下:
OR2M3及びこれと同等な機能を有するポリペプチドからなる群より選択される少なくとも1種の嗅覚受容体ポリペプチドに、試験物質及び3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールを添加すること;
3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を測定すること;及び、
測定された応答に基づいて該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する試験物質を同定すること、
を含む方法。
〔4〕前記猫尿臭原因物質が、
好ましくは、3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート、3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノール、それらの混合物、又は3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメートもしくは3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールを含む猫尿もしくはその抽出物であり、
より好ましくは、3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート、3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノール、又はそれらの混合物であり、
さらに好ましくは、3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート又は3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールである、
〔1〕記載の方法。
〔5〕好ましくは、前記OR2M3が配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチドである、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項記載の方法。
〔6〕好ましくは、前記OR2M3と同等な機能を有するポリペプチドが、以下:
配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート及び/又は3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する応答性を有するポリペプチド;ならびに、
3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート及び/又は3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する応答性を有する、OR2M3と相同なマウス又はラット由来の嗅覚受容体ポリペプチド、
からなる群より選択される少なくとも1種であり、
好ましくは、該OR2M3と相同なマウス又はラット由来の嗅覚受容体ポリペプチドが、Olfr164、Olfr165、Olr1570、ならびに、配列番号3〜5のアミノ酸配列のいずれかと少なくとも80%同一なアミノ酸配列からなり3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート及び/又は3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する応答性を有するポリペプチド、からなる群より選択される少なくとも1種である、
〔1〕〜〔5〕のいずれか1項記載の方法。
〔7〕好ましくは、対照群における前記猫尿臭原因物質に対する応答を測定することをさらに含み、かつ、
好ましくは、該対照群が以下:
前記試験物質を添加しなかった前記嗅覚受容体ポリペプチド;
対照物質を添加した前記嗅覚受容体ポリペプチド;又は
前記試験物質添加前の前記嗅覚受容体ポリペプチド、
である、
〔1〕〜〔6〕のいずれか1項記載の方法。
〔8〕好ましくは、以下:
前記試験物質を添加した前記嗅覚受容体ポリペプチドの前記猫尿臭原因物質に対する応答が、前記対照群における該猫尿臭原因物質に対する応答と比べて統計学的に有意に抑制されていた場合に、該試験物質を、該猫尿臭原因物質に対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する物質として同定すること、
をさらに含む、〔7〕記載の方法。
〔9〕好ましくは、以下:
前記試験物質を添加した前記嗅覚受容体ポリペプチドの前記猫尿臭原因物質に対する応答が、前記対照群における該猫尿臭原因物質に対する応答に対して好ましくは65%以下、より好ましくは50%以下、さらに好ましくは25%以下に抑制されていた場合に、該試験物質を該猫尿臭原因物質に対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する物質として同定すること、
をさらに含む、〔7〕記載の方法。
〔10〕好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドの前記猫尿臭原因物質に対する応答を抑制する試験物質を、猫尿臭抑制剤として選択することをさらに含む、〔1〕、〔4〕〜〔9〕のいずれか1項記載の方法。
〔11〕好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドの3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメートに対する応答を抑制する試験物質を、3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート臭抑制剤として選択することをさらに含む、〔2〕、〔5〕〜〔9〕のいずれか1項記載の方法。
〔12〕好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドの3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する応答を抑制する試験物質を、3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノール臭抑制剤として選択することをさらに含む、〔3〕、〔5〕〜〔9〕のいずれか1項記載の方法。
〔13〕好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドが、該嗅覚受容体ポリペプチドを発現するように遺伝的に操作された組換え細胞上に発現されている、〔1〕〜〔12〕のいずれか1項記載の方法。
〔14〕前記組換え細胞が、
好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドをコードする遺伝子と、RTP1Sをコードする遺伝子とを導入された細胞であり、
より好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドをコードする遺伝子と、ヒトRTP1Sをコードする遺伝子とを導入された細胞である、
〔13〕記載の方法。
〔15〕好ましくは、前記OR2M3及びこれと同等な機能を有するポリペプチドからなる群より選択される少なくとも1種の嗅覚受容体ポリペプチドとして、〔13〕又は〔14〕記載の組換え細胞又はその培養物が使用される、〔1〕〜〔14〕のいずれか1項記載の方法。
〔16〕好ましくは、前記嗅覚受容体ポリペプチドの応答の測定が、ELISAもしくはレポータージーンアッセイによる細胞内cAMP量測定、又はカルシウムイメージングによる測定である、〔1〕〜〔15〕のいずれか1項記載の方法。
〔17〕好ましくは、前記選択された試験物質を官能評価することをさらに含む、〔1〕〜〔16〕のいずれか1項記載の方法。
3−Mercapto−3−methybutyl Formate(MMF)(Sigma aldrich Co.)
3−Mercapto−3−methy−1−butanol(MMB)(東京化成工業(株))
試験物質
アセチルセドレン(メチルセドリルケトン;[1−[(1S,2R,5R,7S)−2,6,6,8−tetramethyltricyclo[5.3.1.01,5]undec−8−en−9−yl]ethanone);(CAS登録番号:32388−55−9;商品名:Vertofix;International Flavors&Fragrances,Inc.)
γ−メチルイオノン(α−iso−methylionone;3−methyl−4−(2,6,6−trimethyl−2−cyclohexen−1−yl)−3−buten−2−one);(CAS登録番号:127−51−5)(International Flavors&Fragrances,Inc.)
フロルヒドラル(β−Methyl−3−(1−methylethyl)benzenepropanal);(登録商標(国際登録0534879))(CAS登録番号:125109−85−5)(Givaudan SA)
1)ヒト嗅覚受容体遺伝子のクローニング
GenBankに登録されている配列情報を基に、417種のヒト嗅覚受容体(7種のヒト微量アミン関連受容体及び5種のヒト鋤鼻受容体を含む)をそれぞれコードする遺伝子をクローニングした。各遺伝子は、human genomic DNA female(G1521:Promega)を鋳型としたPCRによりクローニングした。PCRにより増幅した各遺伝子をpME18Sベクター上のFlag−Rhoタグ配列の下流に組込んだ。
ヒトRTP1Sをコードする遺伝子(配列番号6)をpME18SベクターのEcoRI、XhoIサイトへ組み込んだ。
ヒト嗅覚受容体417種(ヒト微量アミン関連受容体7種及びヒト鋤鼻受容体5種を含む)をそれぞれ発現させたHEK293細胞を作製した。表1に示す組成の反応液を調製しクリーンベンチ内で15分間静置した。マルチウェルプレート(384ウェルプレート、BioCoat)の各ウェルに反応液4.4μLを添加し、次いでHEK293細胞(2×105細胞/cm2)40μLを添加して細胞を播種した。細胞を37℃、5%CO2を保持したインキュベータ内で24時間培養した。
HEK293細胞に発現させた嗅覚受容体は、細胞内在性のGαsと共役しアデニル酸シクラーゼを活性化することで、細胞内cAMP量を増加させる。本実施例での猫尿臭原因物質に対する細胞の応答測定には、細胞内cAMP量の増加をホタルルシフェラーゼ遺伝子(fluc2P−CRE−hygro)由来の発光値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。また、CMVプロモータ下流にウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子を融合させたもの(hRluc−CMV)を同時に細胞に遺伝子導入し、遺伝子導入効率や細胞数の誤差を補正する内部標準として用いた。ルシフェラーゼの活性測定には、Dual−GloTMluciferase assay system(Promega)を用いた。3)の操作後、嗅覚受容体発現細胞の培養物から培地を取り除き、各ウェルに猫尿臭原因物質を含む培地又は含まない培地を30μLずつ添加した。培地には、300μM CuCl2を含むDMEM溶液を用いた。猫尿臭原因物質としては、MMF(最終濃度30μM)又はMMB(最終濃度100μM)を用いた。猫尿臭原因物質添加の4時間後に、製品の操作マニュアルに従って発光を測定し、ホタルルシフェラーゼ由来の発光値をウミシイタケルシフェラーゼ由来の発光値で除した値[fLuc/hRluc]を算出した。猫尿臭原因物質刺激に対する嗅覚受容体の応答性の指標として、下記式に従ってFold increaseを算出した。
Fold increase=X/Y
X:猫尿臭原因物質刺激により誘導されたfLuc/hRluc
Y:猫尿臭原因物質刺激なしの場合のfLuc/hRluc
ルシフェラーゼアッセイによる解析の結果を図1に示す。417種類の嗅覚受容体についてMMF及びMMBに対する応答を測定した結果、嗅覚受容体OR2M3が、MMF及びMMBのいずれに対しても高いFold increase値を示すことが確認された。よって嗅覚受容体OR2M3は、MMF及びMMBの両方に対して応答を示す受容体であると考えられた。
実施例1でMMF及びMMBに対する応答性を示した嗅覚受容体OR2M3について、ルシフェラーゼアッセイによりMMF及びMMBに対する応答の濃度依存性を解析した。まず、OR2M3発現HEK293細胞を作製した。表2に示す組成の反応液を調製し、クリーンベンチ内で15分間静置した。マルチウェルプレート(96ウェルプレート、BioCoat)の各ウェルに反応液10μLを添加し、次いでHEK293細胞(2×105細胞/cm2)90μLを添加して細胞を播種した。細胞を37℃、5%CO2を保持したインキュベータ内で24時間培養した。対照として、嗅覚受容体を発現させない細胞(mock)を用意した。ルシフェラーゼアッセイは実施例1と同様の手順で行った。猫尿臭原因物質を含む又は含まない培地は各ウェルに75μL添加した。MMFの最終濃度は0.003〜0.03mMに調整し、MMBの最終濃度は0.01〜0.1mMに調整した。
アセチルセドレン、γ−メチルイオノン又はフロルヒドラル存在下でのMMF又はMMBに対するOR2M3の応答を測定し、応答強度の変化を調べた。実施例2と同様の手順に従って、OR2M3発現HEK293細胞のルシフェラーゼアッセイを行った。MMFの最終濃度は0.03mM、MMBの最終濃度は0.1mMに調整した。アセチルセドレン、γ−メチルイオノン及びフロルヒドラルの最終濃度は0〜1mMの範囲で調整した。MMF又はMMB単独刺激により誘導されたfLuc/hRluc値(X)、MMF又はMMBで刺激しなかった細胞でのfLuc/hRluc値(Y)、及び、MMF又はMMBとアセチルセドレン、γ−メチルイオノン又はフロルヒドラルとの共刺激により誘導されたfLuc/hRluc値(Z)を求めた。下記式により、アセチルセドレン、γ−メチルイオノン又はフロルヒドラル存在下での受容体のMMF又はMMBに対する応答強度(Response(%))を求めた。
Response(%)=(Z−Y)/(X−Y)×100
独立した実験を3回行い、各回の実験で得られた応答強度の平均値を求めた。
1)MMF臭及びMMB臭の抑制能
実施例3で特定したOR2M3アンタゴニストであるアセチルセドレン、γ−メチルイオノン、及びフロルヒドラルについて、MMF臭及びMMB臭の抑制能を官能試験により評価した。
アセチルセドレン、γ−メチルイオノン、及びフロルヒドラルについて、猫尿臭の抑制能を官能試験により評価した。
〔試験例1〕
サンプルとして、図5に示す断面構成を有する、シート状の猫尿処理具1を製造した。猫尿処理具1は、吸液性材料46と、それに挟まれた高吸収性ポリマー47からなる吸収体部分4を備える。吸収体部分4は長手方向Y(図示なし)の長さが4cmであり、幅方向Xの長さが4cmであり、厚さ方向Zの長さが0.26cmである。吸収体部分4は、表面側及び裏面側からコアラップシート44a及び44bで包まれており、裏面側コアラップシート44bの端部は表面側でコアラップシート44aと重なっている。吸収体部分4は、上部を6cm角の表面シート2、下部を6cm角の裏面シート3で覆われている。表面シート2と裏面シート3の上下左右の端1cmが接着されて、吸収体部分4をシールしている。猫尿処理具1を構成する各部材としては、以下のものを使用した。アンタゴニスト香料は、表面側のコアラップシート44aに、該コアラップシート44aの質量に対して7質量%の賦香量となるように賦香した。このようにして製造したサンプルを試験例1とした。
表面シート2 :ポリオレフィン系不織布20g/m2
裏面シート3 :ポリエチレン系シート、20g/m2
表面側コアラップシート44a:薄葉紙、16g/m2
裏面側コアラップシート44b:薄葉紙、16g/m2
吸液性材料46 :パルプ、100g/m2
高吸収性ポリマー47 :ポリアクリル酸ナトリウム架橋体からなる吸水性樹脂、117g/m2
アンタゴニスト香料 :アセチルセドレン
アンタゴニスト香料をフロルヒドラルに変更した以外は試験例1と同様の手順で、試験例2を製造した。
〔試験例3〕
アンタゴニスト香料をγ−メチルイオノンに変更した以外は試験例1と同様の手順で、試験例3を製造した。
アンタゴニスト香料の代わりにシダーウッドオイルテキサス(CAS登録番号:91722−61−1、商品名:CEDARWOOD OIL TEXAS(TEXAROME社製))を用いた以外は試験例1と同様の手順で、比較例1を製造した。
試験例1〜3又は比較例1の入ったビーカーに、新鮮な猫尿を1日毎に1cc滴下した。尿滴下後のビーカーはユニパック袋で封入した。猫尿の滴下は7日間行った。猫尿の滴下を開始してから1日後及び7日後に、試験例1〜3及び比較例1の猫尿臭を以下の基準により官能評価した。官能評価は専任パネル3人で行い、合議によって臭い強度を決定した。7日後の猫尿臭の臭い強度を5とし、以下の基準で評価した。
5:強烈な臭い
4:強い臭い
3:らくに感知できる臭い
2:何のにおいであるかがわかる弱い臭い
1:やっと感知できる臭い
0:無臭
2 表面シート
3 裏面シート
4 吸収体部分
44 コアラップシート
46 吸液性材料
47 高吸収性ポリマー
Claims (8)
- 猫尿臭抑制剤の探索方法であって、以下:
OR2M3及びこれと同等な機能を有するポリペプチドからなる群より選択される少なくとも1種の嗅覚受容体ポリペプチドに、試験物質及び猫尿臭原因物質を添加すること;
該猫尿臭原因物質に対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を測定すること;及び、
測定された応答に基づいて該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する試験物質を同定すること、
を含む方法。 - 前記OR2M3が配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチドである、請求項1記載の方法。
- 前記OR2M3と同等な機能を有するポリペプチドが、
配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート及び/又は3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する応答性を有するポリペプチド、ならびに、
3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート及び/又は3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノールに対する応答性を有する、OR2M3と相同なマウス又はラット由来の嗅覚受容体ポリペプチド、
からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1又は2記載の方法。 - 前記嗅覚受容体ポリペプチドが、該嗅覚受容体ポリペプチドを発現するように遺伝的に操作された組換え細胞上に発現されている、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 前記試験物質を添加しなかった前記嗅覚受容体ポリペプチドの前記猫尿臭原因物質に対する応答を測定することをさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- 前記試験物質を添加した前記嗅覚受容体ポリペプチドの前記猫尿臭原因物質に対する応答が、該試験物質を添加しなかった該嗅覚受容体ポリペプチドの該猫尿臭原因物質に対する応答に対して抑制されていたときに、該試験物質を、該猫尿臭原因物質に対する該嗅覚受容体ポリペプチドの応答を抑制する物質として同定することをさらに含む、請求項5記載の方法。
- 前記猫尿臭原因物質が、3−メルカプト−3−メチルブチルフォルメート、3−メルカプト−3−メチル−1−ブタノール、又はそれらの混合物である、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
- 前記嗅覚受容体ポリペプチドの応答の測定が、ELISAもしくはレポータージーンアッセイによる細胞内cAMP量測定、又はカルシウムイメージングによる測定である、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
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