JP2024012184A - Screening method for inhibitor of insect odor response, inhibitor of insect odor response, insect inhibition system, and insect inhibition method - Google Patents
Screening method for inhibitor of insect odor response, inhibitor of insect odor response, insect inhibition system, and insect inhibition method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024012184A JP2024012184A JP2023115895A JP2023115895A JP2024012184A JP 2024012184 A JP2024012184 A JP 2024012184A JP 2023115895 A JP2023115895 A JP 2023115895A JP 2023115895 A JP2023115895 A JP 2023115895A JP 2024012184 A JP2024012184 A JP 2024012184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insect
- inhibitor
- odor
- response
- screening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 294
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 title claims abstract description 282
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims abstract description 190
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 title claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 132
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 99
- 108050002069 Olfactory receptors Proteins 0.000 claims abstract description 78
- 102000012547 Olfactory receptors Human genes 0.000 claims abstract description 77
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 claims abstract description 72
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- CIVIWCVVOFNUST-VFABXPAXSA-N Bombycol Natural products C(CCCCCCCC\C=C\C=CCCC)O CIVIWCVVOFNUST-VFABXPAXSA-N 0.000 claims description 106
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 105
- CIVIWCVVOFNUST-SCFJQAPRSA-N bombykol Chemical group CCC\C=C/C=C/CCCCCCCCCO CIVIWCVVOFNUST-SCFJQAPRSA-N 0.000 claims description 101
- VSMOENVRRABVKN-UHFFFAOYSA-N oct-1-en-3-ol Chemical group CCCCCC(O)C=C VSMOENVRRABVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 241000255789 Bombyx mori Species 0.000 claims description 43
- VSMOENVRRABVKN-MRVPVSSYSA-N 1-Octen-3-ol Natural products CCCCC[C@H](O)C=C VSMOENVRRABVKN-MRVPVSSYSA-N 0.000 claims description 33
- YDXQPTHHAPCTPP-UHFFFAOYSA-N 3-Octen-1-ol Natural products CCCCC=CCCO YDXQPTHHAPCTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 241001674044 Blattodea Species 0.000 claims description 25
- IJALWSVNUBBQRA-UHFFFAOYSA-N 4-Isopropyl-3-methylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(O)C=C1C IJALWSVNUBBQRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 claims description 22
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 claims description 22
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 21
- SNKLPZOJLXDZCW-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butyl-2-methylphenol Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1O SNKLPZOJLXDZCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 claims description 10
- 210000003790 arthropod antennae Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000002085 irritant Substances 0.000 claims description 6
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 claims description 6
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 6
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical class CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 244
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 193
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 35
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 26
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 25
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 23
- MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N thymol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1O MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 19
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 18
- 230000021824 exploration behavior Effects 0.000 description 17
- SCCDQYPEOIRVGX-UHFFFAOYSA-N Acetyleugenol Chemical compound COC1=CC(CC=C)=CC=C1OC(C)=O SCCDQYPEOIRVGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N nonan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCO ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 241000255783 Bombycidae Species 0.000 description 15
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 13
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 12
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 12
- 239000005844 Thymol Substances 0.000 description 11
- 229960000790 thymol Drugs 0.000 description 11
- GLZPCOQZEFWAFX-UHFFFAOYSA-N Geraniol Chemical compound CC(C)=CCCC(C)=CCO GLZPCOQZEFWAFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- JLPUXFOGCDVKGO-TUAOUCFPSA-N (-)-geosmin Chemical compound C1CCC[C@]2(O)[C@@H](C)CCC[C@]21C JLPUXFOGCDVKGO-TUAOUCFPSA-N 0.000 description 8
- 239000001075 (4R,4aR,8aS)-4,8a-dimethyl-1,2,3,4,5,6,7,8-octahydronaphthalen-4a-ol Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- JLPUXFOGCDVKGO-UHFFFAOYSA-N dl-geosmin Natural products C1CCCC2(O)C(C)CCCC21C JLPUXFOGCDVKGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 description 8
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 description 8
- 229930001467 geosmin Natural products 0.000 description 8
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 8
- 241000255581 Drosophila <fruit fly, genus> Species 0.000 description 7
- 239000000877 Sex Attractant Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 7
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 7
- DVCHJFSLGUNEQZ-UHFFFAOYSA-M 2-ethenyl-2,6-dimethylhept-5-enoate Chemical compound CC(C)=CCCC(C)(C=C)C([O-])=O DVCHJFSLGUNEQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- IKEHOXWJQXIQAG-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 IKEHOXWJQXIQAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 6
- JBVVONYMRFACPQ-UHFFFAOYSA-N Linalylformate Natural products CC(=C)CCCC(C)(OC=O)C=C JBVVONYMRFACPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- KEUMBYCOWGLRBQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-di(propan-2-yl)phenol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(O)C(C(C)C)=C1 KEUMBYCOWGLRBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005792 Geraniol Substances 0.000 description 5
- GLZPCOQZEFWAFX-YFHOEESVSA-N Geraniol Natural products CC(C)=CCC\C(C)=C/CO GLZPCOQZEFWAFX-YFHOEESVSA-N 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- 229940113087 geraniol Drugs 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- XMGQYMWWDOXHJM-JTQLQIEISA-N (+)-α-limonene Chemical compound CC(=C)[C@@H]1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-JTQLQIEISA-N 0.000 description 4
- NOOLISFMXDJSKH-KXUCPTDWSA-N (-)-Menthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@H]1O NOOLISFMXDJSKH-KXUCPTDWSA-N 0.000 description 4
- VSMOENVRRABVKN-QMMMGPOBSA-N (R)-oct-1-en-3-ol Chemical compound CCCCC[C@@H](O)C=C VSMOENVRRABVKN-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 4
- KFETUQFRWIVAMU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-6-propan-2-ylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C)=C1O KFETUQFRWIVAMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N DL-menthol Natural products CC(C)C1CCC(C)CC1O NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007702 DNA assembly Methods 0.000 description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 4
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 4
- CCRCUPLGCSFEDV-UHFFFAOYSA-N cinnamic acid methyl ester Natural products COC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 CCRCUPLGCSFEDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- RRAFCDWBNXTKKO-UHFFFAOYSA-N eugenol Chemical compound COC1=CC(CC=C)=CC=C1O RRAFCDWBNXTKKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HIGQPQRQIQDZMP-UHFFFAOYSA-N geranil acetate Natural products CC(C)=CCCC(C)=CCOC(C)=O HIGQPQRQIQDZMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HIGQPQRQIQDZMP-DHZHZOJOSA-N geranyl acetate Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\COC(C)=O HIGQPQRQIQDZMP-DHZHZOJOSA-N 0.000 description 4
- 230000001057 ionotropic effect Effects 0.000 description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 4
- CCRCUPLGCSFEDV-BQYQJAHWSA-N methyl trans-cinnamate Chemical compound COC(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 CCRCUPLGCSFEDV-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 4
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 3
- 241000255601 Drosophila melanogaster Species 0.000 description 3
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 3
- 241000238675 Periplaneta americana Species 0.000 description 3
- 241000048273 Periplaneta japonica Species 0.000 description 3
- 241001674048 Phthiraptera Species 0.000 description 3
- 241000500437 Plutella xylostella Species 0.000 description 3
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 3
- 108010084455 Zeocin Proteins 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 3
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 3
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- CWCMIVBLVUHDHK-ZSNHEYEWSA-N phleomycin D1 Chemical compound N([C@H](C(=O)N[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)C(=O)N[C@@H]([C@H](O)C)C(=O)NCCC=1SC[C@@H](N=1)C=1SC=C(N=1)C(=O)NCCCCNC(N)=N)[C@@H](O[C@H]1[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)O[C@@H]1[C@H]([C@@H](OC(N)=O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)O)C=1N=CNC=1)C(=O)C1=NC([C@H](CC(N)=O)NC[C@H](N)C(N)=O)=NC(N)=C1C CWCMIVBLVUHDHK-ZSNHEYEWSA-N 0.000 description 3
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 3
- 230000008786 sensory perception of smell Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OSFASEAZCNYZBW-SCFJQAPRSA-N (10E,12Z)-Hexadeca-10,12-dienal Chemical compound CCC\C=C/C=C/CCCCCCCCC=O OSFASEAZCNYZBW-SCFJQAPRSA-N 0.000 description 2
- YQXYQOXRCNEATG-ZAYJLJTISA-N (2s,3s,6r)-3-[[(3r)-3-amino-5-[carbamimidoyl(methyl)amino]pentanoyl]amino]-6-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)-3,6-dihydro-2h-pyran-2-carboxylic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.O1[C@H](C(O)=O)[C@@H](NC(=O)C[C@H](N)CCN(C)C(N)=N)C=C[C@@H]1N1C(=O)N=C(N)C=C1 YQXYQOXRCNEATG-ZAYJLJTISA-N 0.000 description 2
- VFNUNYPYULIJSN-UHFFFAOYSA-N 2,5-diisopropylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C(C)C)C(O)=C1 VFNUNYPYULIJSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BKZXZGWHTRCFPX-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-6-methylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(C(C)(C)C)=C1O BKZXZGWHTRCFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSFASEAZCNYZBW-VFABXPAXSA-N Bombykal Natural products CCCC=C\C=C\CCCCCCCCC=O OSFASEAZCNYZBW-VFABXPAXSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPBVQXIMTZKSBA-UHFFFAOYSA-N Chavibetol Natural products COC1=CC=C(CC=C)C=C1O NPBVQXIMTZKSBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTEVQBCEXWBHNA-UHFFFAOYSA-N Citral Natural products CC(C)=CCCC(C)=CC=O WTEVQBCEXWBHNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 2
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 2
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 101100518395 Drosophila melanogaster Or56a gene Proteins 0.000 description 2
- 239000005770 Eugenol Substances 0.000 description 2
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 2
- UVMRYBDEERADNV-UHFFFAOYSA-N Pseudoeugenol Natural products COC1=CC(C(C)=C)=CC=C1O UVMRYBDEERADNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000256251 Spodoptera frugiperda Species 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001851 cinnamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229940043350 citral Drugs 0.000 description 2
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 229960002217 eugenol Drugs 0.000 description 2
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 2
- WTEVQBCEXWBHNA-JXMROGBWSA-N geranial Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\C=O WTEVQBCEXWBHNA-JXMROGBWSA-N 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000007758 mating behavior Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 102000006240 membrane receptors Human genes 0.000 description 2
- 108020004084 membrane receptors Proteins 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000002611 ovarian Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 2
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 2
- AGKLVMVJXDFIGC-MDZDMXLPSA-N tert-butyl (e)-3-phenylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 AGKLVMVJXDFIGC-MDZDMXLPSA-N 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 239000012096 transfection reagent Substances 0.000 description 2
- GGKNTGJPGZQNID-UHFFFAOYSA-N (1-$l^{1}-oxidanyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)-trimethylazanium Chemical compound CC1(C)CC([N+](C)(C)C)CC(C)(C)N1[O] GGKNTGJPGZQNID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMKHYNZVNGXTPW-UVLLLRQOSA-N (3s,6s,7z,11z)-9-methylidene-6-propan-2-yl-1-oxaspiro[2.9]dodeca-7,11-dien-4-one Chemical compound C/1=C/CC(=C)\C=C/[C@H](C(C)C)CC(=O)[C@]\11OC1 SMKHYNZVNGXTPW-UVLLLRQOSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- MCUFTLAXJMCWPZ-UHFFFAOYSA-N 3-butyl-2-methylphenol Chemical compound CCCCC1=CC=CC(O)=C1C MCUFTLAXJMCWPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710194905 ARF GTPase-activating protein GIT1 Proteins 0.000 description 1
- 108010000239 Aequorin Proteins 0.000 description 1
- 241000238662 Blatta orientalis Species 0.000 description 1
- 241000238657 Blattella germanica Species 0.000 description 1
- PGOKNUNDIIEWIT-UHFFFAOYSA-N CC1=CC=CC=C1O.CC(C)C1=CC=CC=C1O Chemical compound CC1=CC=CC=C1O.CC(C)C1=CC=CC=C1O PGOKNUNDIIEWIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 102000003688 G-Protein-Coupled Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108090000045 G-Protein-Coupled Receptors Proteins 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- 102100029217 High affinity cationic amino acid transporter 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710081758 High affinity cationic amino acid transporter 1 Proteins 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- 241001477931 Mythimna unipuncta Species 0.000 description 1
- MMOXZBCLCQITDF-UHFFFAOYSA-N N,N-diethyl-m-toluamide Chemical compound CCN(CC)C(=O)C1=CC=CC(C)=C1 MMOXZBCLCQITDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 241001510001 Periplaneta brunnea Species 0.000 description 1
- 108010002724 Pheromone Receptors Proteins 0.000 description 1
- 241001474791 Proboscis Species 0.000 description 1
- 241000190070 Sarracenia purpurea Species 0.000 description 1
- 241000256248 Spodoptera Species 0.000 description 1
- 108700005078 Synthetic Genes Proteins 0.000 description 1
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 1
- 241000255993 Trichoplusia ni Species 0.000 description 1
- 208000024780 Urticaria Diseases 0.000 description 1
- 102100038344 Vomeronasal type-1 receptor 2 Human genes 0.000 description 1
- 101150063416 add gene Proteins 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012131 assay buffer Substances 0.000 description 1
- 229930189065 blasticidin Natural products 0.000 description 1
- 239000001405 butyl (E)-3-phenylprop-2-enoate Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 229960001673 diethyltoluamide Drugs 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 229940000406 drug candidate Drugs 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000004634 feeding behavior Effects 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 239000006451 grace's insect medium Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000001638 lipofection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- VXMUIEOMNCELCU-UHFFFAOYSA-N periplanone A Natural products C=C1C2C3C(CC(C3(C=CC1)CO2)=O)C(C)C VXMUIEOMNCELCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVFSFBCTIZBPRK-KGDVWTLMSA-N periplanone b Chemical compound C([C@H](/C=C/C(=C)C[C@H]1O[C@H]11)C(C)C)C(=O)[C@]21CO2 KVFSFBCTIZBPRK-KGDVWTLMSA-N 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000013630 prepared media Substances 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000010473 stable expression Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000012879 subculture medium Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- -1 tertbutyl transcinnamate Chemical compound 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
本発明は環境技術に関し、昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法、昆虫の匂い応答に対する阻害剤、昆虫阻害システム、及び昆虫阻害方法に関する。 The present invention relates to environmental technology, and relates to a screening method for an inhibitor of insect odor response, an inhibitor of insect odor response, an insect inhibition system, and an insect inhibition method.
昆虫の習性には多くに嗅覚が関与している(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照。)。昆虫の摂食行動、交尾を目的とする雌雄間の誘引、及び産卵場所の選択には、嗅覚が重要な役割を果たしていると考えられている。一方、有害な昆虫を忌避するために、昆虫の嗅覚を阻害したり、昆虫が忌避する匂いを利用したりすることが提案されている。
The sense of smell is involved in many of the habits of insects (see, for example,
昆虫の匂い応答に対する効果の高い阻害剤、及び当該阻害剤をスクリーニングする方法が望まれている。そこで、本発明は、昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法、昆虫の匂い応答に対する阻害剤、昆虫阻害システム、及び昆虫阻害方法を提供することを目的の一つとする。 Highly effective inhibitors of insect odor responses and methods for screening such inhibitors are desired. Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a screening method for an inhibitor of insect odor response, an inhibitor of insect odor response, an insect inhibition system, and an insect inhibition method.
本発明の態様に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法は、昆虫の嗅覚受容体及び嗅覚受容体の共受容体の少なくとも一方を発現している匂い検出構造体を用意することと、嗅覚受容体に対応する匂い物質と、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを、匂い検出構造体に与えることと、匂い検出構造体内へのイオンの流入に基づいて、複数の阻害剤候補物質をスクリーニングすることと、を含む。昆虫の嗅覚受容体は、イオンチャネル型受容体であってもよい。匂い検出構造体は細胞であってもよい。匂い検出構造体は人工の構造体であってもよい。匂い検出構造体は、嗅覚受容体の共受容体を発現していてもよい。 A method of screening for an inhibitor of an insect odor response according to an aspect of the present invention includes providing an odor detection structure expressing at least one of an insect olfactory receptor and an olfactory receptor co-receptor; A plurality of inhibitor candidate substances are screened based on providing an odorant corresponding to a receptor and a plurality of inhibitor candidate substances to an odor detection structure, and on the influx of ions into the odor detection structure. Including. Insect olfactory receptors may be ionotropic receptors. The odor detection structure may be a cell. The odor detection structure may be a man-made structure. The odor detection structure may express coreceptors for olfactory receptors.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法において、嗅覚受容体が1-オクテン-3-オールの受容体であり、匂い物質が1-オクテン-3-オールであってもよい。 In the above method for screening an inhibitor of insect odor response, the olfactory receptor may be a 1-octen-3-ol receptor, and the odorant may be 1-octen-3-ol.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法において、昆虫がゴキブリであってもよい。 In the above method for screening for inhibitors of insect odor responses, the insect may be a cockroach.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法が、昆虫の触角を用意することと、昆虫の触角を刺激する刺激物質と、スクリーニングで選別された阻害剤候補物質を、昆虫の触角に与えることと、昆虫の触角の反応を検出することと、をさらに含んでいてもよい。刺激物質がボンビコールであってもよい。昆虫の触角がガの触角であってもよい。ガがカイコガであってもよい。 The above-mentioned method for screening for inhibitors against the odor response of insects includes preparing insect antennae, applying a stimulating substance that stimulates the insect antennae, and an inhibitor candidate substance selected by screening to the insect antennae. and detecting a response of the antennae of the insect. The irritant may be bombykol. The antennae of the insect may be the antennae of a moth. The moth may be a silk moth.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法において、嗅覚受容体が1-オクテン-3-オールの受容体であり、匂い物質が1-オクテン-3-オールであり、刺激物質がボンビコールであり、昆虫の触角がガの触角であってもよい。上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法が、ガのフェロモンへの応答に対する阻害剤をスクリーニングするための方法であってもよい。 In the above method for screening inhibitors of insect odor responses, the olfactory receptor is a 1-octen-3-ol receptor, the odorant is 1-octen-3-ol, and the stimulant is bombycol. Yes, the antennae of the insect may be the antennae of a moth. The above-described method of screening for an inhibitor against the odor response of an insect may also be a method for screening for an inhibitor against the response of a moth to a pheromone.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法において、昆虫の触角の反応を検出することにおいて、触角の電位を検出してもよい。 In the above-described method of screening for an inhibitor against the odor response of an insect, the electric potential of the antennae may be detected in detecting the response of the antennae of the insect.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法が、昆虫を用意することと、昆虫を刺激する刺激物質と、スクリーニングで選別された阻害剤候補物質を、昆虫に与えることと、昆虫の反応を検出することと、をさらに含んでいてもよい。刺激物質がボンビコールであってもよい。昆虫がガであってもよい。ガがカイコガであってもよい。昆虫がゴキブリであってもよい。ゴキブリがワモンゴキブリであってもよい。 The above-mentioned method for screening for inhibitors against odor responses in insects involves preparing insects, giving the insects a stimulating substance that stimulates the insects, and candidate inhibitor substances selected through screening, and monitoring the insects' responses. The method may further include detecting. The irritant may be bombykol. The insect may be a moth. The moth may be a silk moth. The insect may be a cockroach. The cockroach may be an American cockroach.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法において、嗅覚受容体が1-オクテン-3-オールの受容体であり、匂い物質が1-オクテン-3-オールであり、刺激物質がボンビコールであり、昆虫がガであってもよい。上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法が、ガのフェロモンへの応答に対する阻害剤をスクリーニングするための方法であってもよい。 In the above method for screening inhibitors of insect odor responses, the olfactory receptor is a 1-octen-3-ol receptor, the odorant is 1-octen-3-ol, and the stimulant is bombycol. Yes, the insect may be a moth. The above-described method of screening for an inhibitor against the odor response of an insect may also be a method for screening for an inhibitor against the response of a moth to a pheromone.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法において、昆虫の反応を検出することにおいて、昆虫の行動を観察してもよい。昆虫の行動が羽ばたき行動であってもよい。昆虫の行動が探索行動であってもよい。 In the above-described method of screening for inhibitors of insect odor responses, insect behavior may be observed in detecting insect responses. The behavior of the insect may be flapping behavior. The behavior of the insect may be exploratory behavior.
本発明の態様に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、匂い検出構造体内へのイオンの流入を37%未満にする、昆虫の匂い応答に対する阻害剤である。 Inhibitors of insect odor responses according to embodiments of the present invention are inhibitors of insect odor responses that result in less than 37% influx of ions into the odor sensing structure.
本発明の態様に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法で得られた昆虫の匂い応答に対する阻害剤であって、匂い検出構造体内へのイオンの流入を37%未満にする、昆虫の匂い応答に対する阻害剤である。 An inhibitor of insect odor response according to an aspect of the present invention is an inhibitor of insect odor response obtained by the above-described method for screening an inhibitor of insect odor response, and is an inhibitor of insect odor response that is obtained by the above-mentioned method for screening an inhibitor of insect odor response. It is an inhibitor of the insect odor response, resulting in an influx of less than 37%.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、匂い検出構造体内へのイオンの流入を20%以下にしてもよい。 The inhibitor of the insect odor response described above may reduce the influx of ions into the odor detection structure by 20% or less.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、メチルフェノール誘導体であってもよい。 The above-mentioned inhibitor of the insect odor response may be a methylphenol derivative.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、4-イソプロピル-3-メチルフェノールを含んでいてもよい。 The inhibitor of the insect odor response described above may include 4-isopropyl-3-methylphenol.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、4-(tert-ブチル)-2-メチルフェノールを含んでいてもよい。 The inhibitor of the insect odor response described above may include 4-(tert-butyl)-2-methylphenol.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤において、溶媒が、エタノール、ヘキサン、イソプロピルアルコール、アセトン、DMSO、及び水からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。 In the above inhibitor of insect odor response, the solvent may be at least one selected from the group consisting of ethanol, hexane, isopropyl alcohol, acetone, DMSO, and water.
上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、ガの匂い応答に対する阻害剤であってもよい。ガがカイコガであってもよい。上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、ゴキブリの匂い応答に対する阻害剤であってもよい。ゴキブリがワモンゴキブリであってもよい。 The above-mentioned inhibitor of insect odor response may be an inhibitor of moth odor response. The moth may be a silk moth. The above-mentioned inhibitor of the insect odor response may be an inhibitor of the cockroach odor response. The cockroach may be an American cockroach.
本発明の態様に係る昆虫阻害システムは、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を散布する散布部を備える。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤であってもよい。 An insect inhibition system according to an aspect of the present invention includes a sprayer that sprays an inhibitor of insect odor responses. The inhibitor of insect odor response may be an inhibitor of insect odor response as described above.
本発明の態様に係る昆虫阻害システムは、上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法で得られた昆虫の匂い応答に対する阻害剤を散布する散布部を備える。 An insect inhibition system according to an aspect of the present invention includes a spraying unit that sprays an inhibitor against an insect odor response obtained by the above-described method for screening an inhibitor against an insect odor response.
上記の昆虫阻害システムにおいて、散布部が、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を微粒子化してもよい。 In the insect inhibition system described above, the dispensing unit may micronize the inhibitor against the insect's odor response.
上記の昆虫阻害システムにおいて、散布部が、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を微粒子化する、二流体ノズル、超音波振動子、圧電素子、及び静電噴霧ノズルからなる群から選択される少なくとも一つを備えていてもよい。 In the above insect inhibition system, the dispersion unit is at least one selected from the group consisting of a two-fluid nozzle, an ultrasonic vibrator, a piezoelectric element, and an electrostatic spray nozzle that atomizes the inhibitor to the insect's odor response. may be provided.
上記の昆虫阻害システムにおいて、昆虫の匂い応答に対する阻害剤の溶媒が、エタノール、ヘキサン、イソプロピルアルコール、アセトン、DMSO、及び水からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。 In the above insect inhibition system, the solvent for the inhibitor of insect odor response may be at least one selected from the group consisting of ethanol, hexane, isopropyl alcohol, acetone, DMSO, and water.
上記の昆虫阻害システムにおいて、昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、4-イソプロピル-3-メチルフェノール又は4-(tert-ブチル)-2-メチルフェノールを含んでいてもよい。 In the insect inhibition system described above, the inhibitor of insect odor response may include 4-isopropyl-3-methylphenol or 4-(tert-butyl)-2-methylphenol.
本発明の態様に係る昆虫阻害方法は、昆虫の阻害溶液を散布することを含む。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤であってもよい。 A method of inhibiting insects according to an embodiment of the invention includes applying an insect inhibiting solution. The inhibitor of insect odor response may be an inhibitor of insect odor response as described above.
本発明の態様に係る昆虫阻害方法は、上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法で得られた昆虫の阻害溶液を散布することを含む。 An insect inhibition method according to an embodiment of the present invention includes spraying an insect inhibition solution obtained by the above-described method for screening an inhibitor of insect odor response.
上記の昆虫阻害方法において、散布することにおいて、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を微粒子化してもよい。 In the above method for inhibiting insects, the inhibitor to the odor response of insects may be made into fine particles during spraying.
上記の昆虫阻害方法において、散布することにおいて、二流体ノズル、超音波振動子、圧電素子、及び静電噴霧ノズルからなる群から選択される少なくとも一つで、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を微粒子化してもよい。 In the above method for inhibiting insects, in the spraying, at least one selected from the group consisting of a two-fluid nozzle, an ultrasonic vibrator, a piezoelectric element, and an electrostatic spray nozzle is used to apply an inhibitor to the odor response of insects in fine particles. may be converted into
上記の昆虫阻害方法において、昆虫の匂い応答に対する阻害剤の溶媒が、エタノール、ヘキサン、イソプロピルアルコール、アセトン、DMSO、及び水からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。 In the above method for inhibiting insects, the solvent for the inhibitor of insect odor responses may be at least one selected from the group consisting of ethanol, hexane, isopropyl alcohol, acetone, DMSO, and water.
上記の昆虫阻害方法において、昆虫の匂い応答に対する阻害剤が、4-イソプロピル-3-メチルフェノール又は4-(tert-ブチル)-2-メチルフェノールを含んでいてもよい。 In the insect inhibition method described above, the inhibitor of insect odor response may include 4-isopropyl-3-methylphenol or 4-(tert-butyl)-2-methylphenol.
本発明によれば、昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法、昆虫の匂い応答に対する阻害剤、昆虫阻害システム、及び昆虫阻害方法を提供可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a method of screening for an inhibitor of insect odor response, an inhibitor of insect odor response, an insect inhibition system, and an insect inhibition method.
実施形態に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法は、昆虫の嗅覚受容体及び嗅覚受容体の共受容体の少なくとも一方を発現している匂い検出構造体を用意することと、嗅覚受容体に対応する匂い物質と、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを、匂い検出構造体に与えることと、匂い検出構造体内へのイオンの流入に基づいて、複数の阻害剤候補物質をスクリーニングすることと、を含む。 A method of screening for an inhibitor of an insect odor response according to an embodiment includes preparing an odor detection structure expressing at least one of an insect olfactory receptor and a co-receptor for the olfactory receptor; providing an odorant corresponding to the odorant and a plurality of inhibitor candidate substances to an odor detection structure, and screening a plurality of inhibitor candidate substances based on the influx of ions into the odor detection structure. ,including.
匂い検出構造体は、細胞であってもよいし、人工の構造体であってもよい。 The odor detection structure may be a cell or an artificial structure.
匂い検出構造体が細胞である場合、匂い検出細胞は、細胞膜に嗅覚受容体を発現している。匂い検出細胞において、嗅覚受容体は天然に発現されていてもよいし、導入遺伝子によって発現されていてもよい。嗅覚受容体は、昆虫の嗅覚受容体であってもよい。 When the odor detection structure is a cell, the odor detection cell expresses an olfactory receptor on its cell membrane. In odor detection cells, olfactory receptors may be expressed naturally or by transgenes. The olfactory receptor may be an insect olfactory receptor.
匂い検出細胞は、昆虫細胞であってもよい。昆虫細胞は、ヨトウガ(Spodoptera frugiperda)及びイラクサギンウワバ(Trichoplusia ni)等のガ由来の細胞であってもよい。ヨトウガ由来の細胞の例としては、Sf21及びSf9が挙げられる。Sf21細胞は、卵巣細胞由来である。Sf21細胞は、無限分裂し、導入した遺伝子を永続的に発現する安定発現系統を樹立することが可能である。また、Sf21細胞は、18℃から40℃の広い温度範囲で生存可能であり、培養液のpHを調整するための二酸化炭素も不要である。Sf21細胞は、本来、嗅覚受容体を有しないが、嗅覚受容体の遺伝子を導入することにより、嗅覚受容体を発現させることが可能である。Sf9細胞は、Sf21のクローンである。イラクサギンウワバ由来の細胞の例としては、High Five及びTniが挙げられる。Tni由来細胞は、卵巣細胞由来である。 The odor detection cell may be an insect cell. The insect cells may be cells derived from moths such as Spodoptera frugiperda and Trichoplusia ni. Examples of cells derived from Spodoptera include Sf21 and Sf9. Sf21 cells are derived from ovarian cells. Sf21 cells divide indefinitely, making it possible to establish a stable expression line that permanently expresses the introduced gene. Moreover, Sf21 cells can survive in a wide temperature range from 18° C. to 40° C., and carbon dioxide is not required to adjust the pH of the culture solution. Although Sf21 cells originally do not have olfactory receptors, it is possible to express olfactory receptors by introducing an olfactory receptor gene. Sf9 cells are a clone of Sf21. Examples of cells derived from Stinging Urticaria include High Five and Tni. Tni-derived cells are derived from ovarian cells.
あるいは、昆虫細胞は、ショウジョウバエ由来の細胞であってもよい。ショウジョウバエ由来の細胞の例としては、Drosophila S2細胞が挙げられる。またあるいは、昆虫細胞は、ゴキブリ由来の細胞であってもよい。 Alternatively, the insect cell may be a cell derived from Drosophila. Examples of Drosophila-derived cells include Drosophila S2 cells. Alternatively, the insect cell may be a cockroach-derived cell.
嗅覚受容体は、イオンチャネル型受容体である。嗅覚受容体は、Gタンパク質共役型受容体であってもよいし、イオンチャネル型受容体であってもよい。イオンチャネル型受容体は、匂い分子であるリガンドと相互作用する部位と、イオンが流入する部位と、を有する。匂い検出細胞のイオンチャネル型受容体がリガンドと結合すると、匂い検出細胞内にナトリウムイオンやカルシウムイオン等の陽イオンが流入する。匂い検出細胞において、イオンの流入は、リガンドの結合から数10ミリ秒程度で生じ得る。流入するイオンの量は多く、1個のリガンドの結合に対し、細胞内に流入するイオンの量は107個ともいわれている。 Olfactory receptors are ionotropic receptors. The olfactory receptor may be a G protein-coupled receptor or an ionotropic receptor. Ionotropic receptors have a site that interacts with a ligand, which is an odor molecule, and a site into which ions flow. When the ion channel type receptor of the odor detection cell binds to a ligand, cations such as sodium ions and calcium ions flow into the odor detection cell. In odor-sensing cells, ion influx can occur on the order of tens of milliseconds after ligand binding. The amount of ions that flow into the cell is large, and it is said that 10 7 ions flow into the cell for each binding of one ligand.
一般に、特定の種類の嗅覚受容体は、特定の匂い分子に対する特異性を有する。匂い検出細胞において、1種類の匂い分子に対応する1種類の嗅覚受容体のみを発現させてもよいし、複数種類の匂い分子に対応する複数種類の嗅覚受容体を発現させてもよい。また、発現させる嗅覚受容体の量を調整してもよい。昆虫の嗅覚受容体は、ハエ、カ、ガ、ハチ、シラミ、及びゴキブリ等の多くの昆虫種で類似した匂い物質の受容のしくみを備えている。したがって、ある特定の昆虫の嗅覚受容体に対する阻害剤は、昆虫全般の嗅覚受容体に対する阻害剤として機能し得る。 Generally, certain types of olfactory receptors have specificity for particular odor molecules. In odor detection cells, only one type of olfactory receptor corresponding to one type of odor molecule may be expressed, or multiple types of olfactory receptors corresponding to multiple types of odor molecules may be expressed. Furthermore, the amount of olfactory receptors to be expressed may be adjusted. Insect olfactory receptors have similar odorant reception mechanisms in many insect species such as flies, mosquitoes, moths, bees, lice, and cockroaches. Thus, an inhibitor of a particular insect's olfactory receptors can function as an inhibitor of insect olfactory receptors in general.
匂い検出構造体は、嗅覚受容体とともに、嗅覚受容体の共受容体を発現していてもよい。共受容体は、嗅覚受容体とヘテロ複合体を形成して、匂い物質の受容体として機能する。昆虫の共受容体も、ハエ、カ、ガ、ハチ、シラミ、及びゴキブリ等の多くの昆虫種で類似した匂い物質の受容のしくみを備えている。したがって、ある特定の昆虫の嗅覚受容体の共受容体に対する阻害剤は、昆虫全般の嗅覚受容体の共受容体に対する阻害剤として機能し得る。 The odor detection structure may express an olfactory receptor as well as a co-receptor for the olfactory receptor. Coreceptors form heterocomplexes with olfactory receptors and function as receptors for odorants. Insect co-receptors also have similar odorant reception mechanisms in many insect species such as flies, mosquitoes, moths, bees, lice, and cockroaches. Thus, an inhibitor of a coreceptor of a particular insect olfactory receptor may function as an inhibitor of coreceptors of olfactory receptors of insects in general.
嗅覚受容体の例としては、ショウジョウバエの受容体であって、カビ臭であるゲオスミンの受容体であるDmOr56a、ショウジョウバエの受容体であって、芳香あるいは果実臭を有する酢酸ゲラニルの受容体であるDmOr82a、ショウジョウバエの受容体であって、ヒトの汗の臭いを有する2-メチルフェノール(o-クレゾール)の受容体であるDmOr49b、ショウジョウバエの受容体であって、カビ臭である1-オクテン-3-オール(1-octen-3-ol)の受容体であるDmOr13a、カイコガの性フェロモンであるボンビコール(Bombykol)の受容体であるBmOR1、カイコガの性フェロモンの副成分であるボンビカール(Bombykal)の受容体であるBmOR3、キイロショウジョウバエの一般臭受容体であるDmOr85b、及びコナガの性フェロモン受容体であるPxOR1が挙げられるが、これらに限定されない。なお、「ゲオスミン」は「ジェオスミン」とも呼ばれる。 Examples of olfactory receptors include DmOr56a, which is a Drosophila receptor for geosmin, which has a musty odor, and DmOr82a, which is a Drosophila receptor, which is a receptor for geranyl acetate, which has an aromatic or fruity odor. , DmOr49b, which is a Drosophila receptor for 2-methylphenol (o-cresol), which has the odor of human sweat, and 1-octene-3-, which is a Drosophila receptor and has a musty odor. DmOr13a, which is a receptor for 1-octen-3-ol, BmOR1, which is a receptor for Bombykol, a sex pheromone of silkworm moths, and reception of Bombykal, a subcomponent of silkworm sex pheromone. Examples include, but are not limited to, BmOR3, which is a common odor receptor of Drosophila melanogaster, and PxOR1, which is a sex pheromone receptor of diamondback moth. Note that "Geosmin" is also called "Geosmin".
遺伝子工学的に嗅覚受容体を匂い検出細胞に発現させる場合、例えば、図1に示すように、嗅覚受容体をコードする遺伝子をベクターに組み込み、構築されたベクターを宿主細胞にトランスフェクトさせてもよい。嗅覚受容体をコードする遺伝子は、例えば、昆虫の嗅覚器官からmRNAを抽出し、cDNAを合成して単離することができる。単離されたcDNAから、PCRプライマーを用いて、嗅覚受容体をコードする遺伝子の一部をPCR法にて増幅することが可能である。 When expressing olfactory receptors in odor detection cells by genetic engineering, for example, as shown in Figure 1, a gene encoding an olfactory receptor may be inserted into a vector, and the constructed vector may be transfected into host cells. good. Genes encoding olfactory receptors can be isolated by, for example, extracting mRNA from the olfactory organs of insects and synthesizing cDNA. From the isolated cDNA, it is possible to amplify a part of the gene encoding the olfactory receptor by PCR using PCR primers.
嗅覚受容体をコードする遺伝子の一部は、合成した二本鎖cDNAを適当なベクターに組み込み、当該ベクターを用いて大腸菌等を形質転換してcDNAライブラリーを作製することによっても取得することができる。cDNAは、制限酵素とリガーゼを用いる通常の方法、例えば、得られたcDNAを制限酵素で切断し、ベクターDNAの制限酵素部位に挿入してベクターに連結する方法によって、ベクターに組込むことができる。 A part of the gene encoding the olfactory receptor can also be obtained by inserting a synthesized double-stranded cDNA into an appropriate vector and transforming Escherichia coli etc. with the vector to create a cDNA library. can. cDNA can be integrated into a vector by a conventional method using restriction enzymes and ligase, for example, by cutting the obtained cDNA with a restriction enzyme, inserting it into the restriction enzyme site of the vector DNA, and ligating it to the vector.
嗅覚受容体に対応する匂い物質とは、嗅覚受容体と特異的に反応する匂い物質である。DmOr56aに対応する匂い物質は、ゲオスミンである。DmOr82aに対応する匂い物質は、酢酸ゲラニルである。DmOr49bに対応する匂い物質は、2-メチルフェノール(o-クレゾール)である。DmOr13aに対応する匂い物質は、1-オクテン-3-オール(1-octen-3-ol)である。BmOR1に対応する匂い物質は、ボンビコール(Bombykol)である。BmOR3に対応する匂い物質は、ボンビカール(Bombykal)である。PxOR1に対応する匂い物質は、コナガの性フェロモンである。 An odorant corresponding to an olfactory receptor is an odorant that specifically reacts with the olfactory receptor. The odorant corresponding to DmOr56a is geosmin. The odorant corresponding to DmOr82a is geranyl acetate. The odorant corresponding to DmOr49b is 2-methylphenol (o-cresol). The odorant corresponding to DmOr13a is 1-octen-3-ol. The odorant corresponding to BmOR1 is Bombykol. The odorant corresponding to BmOR3 is Bombykal. The odorant corresponding to PxOR1 is the sex pheromone of the diamondback moth.
匂い検出細胞内において、イオンに応じて蛍光強度が変化する蛍光タンパク質が発現していてもよい。上述したように、匂い検出細胞において、イオンチャネル型嗅覚受容体に匂い分子が結合すると、匂い検出細胞内にイオンが流れる。したがって、イオンに応じて蛍光強度が変化する蛍光タンパク質を発現させる遺伝子を匂い検出細胞に導入することにより、蛍光強度の変化、あるいは蛍光強度変化率から、匂い検出細胞が匂い分子を検出しているか否かを確認することが可能である。蛍光タンパク質の例としては、カルシウムイオンと反応して蛍光を発するGCaMP3、GCaMP6s、及びエクオリンが挙げられる。 A fluorescent protein whose fluorescence intensity changes depending on the ion may be expressed within the odor detection cell. As described above, when an odor molecule binds to an ion channel type olfactory receptor in an odor detection cell, ions flow into the odor detection cell. Therefore, by introducing a gene that expresses a fluorescent protein whose fluorescence intensity changes depending on the ion into odor detection cells, it is possible to determine whether the odor detection cells are detecting odor molecules based on the change in fluorescence intensity or the rate of change in fluorescence intensity. It is possible to check whether this is the case. Examples of fluorescent proteins include GCaMP3, GCaMP6s, and aequorin, which emit fluorescence upon reaction with calcium ions.
嗅覚受容体と匂い分子が反応すると、匂い検出細胞内に流入するイオンの濃度が高くなり、多くの蛍光タンパク質が蛍光を発する。そのため、匂い検出細胞が発する蛍光強度が強くなる。嗅覚受容体と匂い分子の反応が阻害物質により阻害されると、匂い検出細胞内に流入するイオンの濃度が低くなるか、ゼロになり、少ない蛍光タンパク質が蛍光を発するか、蛍光が発せられなくなる。そのため、匂い検出細胞が発する蛍光強度が弱くなるか、無くなる。したがって、匂い検出細胞内へのイオンの流入に対応する蛍光強度に基づき、嗅覚受容体と匂い分子の反応が阻害物質で阻害されているか否かを評価することが可能である。 When olfactory receptors and odor molecules react, the concentration of ions flowing into odor detection cells increases, causing many fluorescent proteins to emit fluorescence. Therefore, the intensity of fluorescence emitted by odor detection cells increases. When the reaction between olfactory receptors and odor molecules is inhibited by an inhibitory substance, the concentration of ions flowing into odor detection cells becomes low or zero, and fewer fluorescent proteins emit fluorescence or no fluorescence is emitted. . Therefore, the fluorescence intensity emitted by odor detection cells becomes weaker or disappears. Therefore, it is possible to evaluate whether the reaction between olfactory receptors and odorant molecules is inhibited by an inhibitory substance, based on the fluorescence intensity corresponding to the influx of ions into odor detection cells.
匂い検出細胞内へのイオンの流入を、電気的に測定してもよい。例えば、匂い検出細胞の近傍に、ソース電極、ドレイン電極、及びゲート電極を備えるトランジスターを配置する。嗅覚受容体と匂い分子が反応し、匂い検出細胞内へイオンが流入すると、トランジスターのゲート電極のゲート電位が変位し、ソース電極及びドレイン電極の間を流れるドレイン電流に変調が生じる。嗅覚受容体と匂い分子の反応が阻害物質により阻害されると、匂い検出細胞内に流入するイオンの濃度が低くなるか、ゼロになり、ドレイン電流の変調が低くなるか、無くなる。したがって、匂い検出細胞内へのイオンの流入に対応するトランジスターのドレイン電流の変調を検出することによって、嗅覚受容体と匂い分子の反応が阻害物質で阻害されているか否かを評価することが可能である。 The influx of ions into the odor detection cell may be measured electrically. For example, a transistor including a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode is placed near the odor detection cell. When olfactory receptors and odor molecules react and ions flow into odor detection cells, the gate potential of the gate electrode of the transistor shifts, causing modulation in the drain current flowing between the source and drain electrodes. When the reaction between olfactory receptors and odor molecules is inhibited by an inhibitor, the concentration of ions flowing into the odor-detecting cell becomes low or zero, and the modulation of the drain current becomes low or absent. Therefore, by detecting the modulation of the drain current of the transistor corresponding to the influx of ions into the odor detection cell, it is possible to evaluate whether the reaction between the olfactory receptor and the odor molecule is inhibited by an inhibitory substance. It is.
匂い検出細胞は、(a)嗅覚受容体を有する細胞群から一部の細胞を選択し、(b)選択された細胞を増殖し、(c)増殖した細胞の匂い物質への応答性を確認することの(a)工程から(c)工程を複数実施し、匂い物質への応答性が基準値以上の増殖した細胞から選択されてもよい。(a)工程で選択される細胞は、単一の細胞(シングルセル)であってもよい。 Odor detection cells are obtained by (a) selecting some cells from a group of cells that have olfactory receptors, (b) proliferating the selected cells, and (c) confirming the responsiveness of the proliferated cells to odorants. Steps (a) to (c) may be performed a plurality of times, and cells may be selected from cells that have proliferated and have a responsiveness to odorants equal to or higher than a reference value. The cell selected in step (a) may be a single cell.
あるいは、匂い検出細胞は、(a)嗅覚受容体を有する細胞群から一部の細胞を選択し、(b)選択された細胞を増殖し、(c)増殖した細胞の匂い物質への応答性を確認することの(a)工程から(c)工程を複数実施し、匂い物質への応答性が最も高い増殖した細胞から選択されてもよい。(a)工程で選択される細胞は、単一の細胞(シングルセル)であってもよい。 Alternatively, the odor detection cells (a) select some cells from a group of cells having olfactory receptors, (b) proliferate the selected cells, and (c) determine the responsiveness of the proliferated cells to odorants. Steps (a) to (c) of confirming the odorant may be performed multiple times, and the proliferated cells with the highest responsiveness to the odorant may be selected. The cell selected in step (a) may be a single cell.
具体的には、図2に示すように、嗅覚受容体を有し、蛍光タンパク質を発現している細胞系統群の希釈を繰り返すことにより、単一又は少数の細胞を選択し、選択した細胞を培養して増殖させることにより、細胞系統を樹立してもよい。当該工程を複数実施することにより、複数の細胞系統が樹立される。樹立された複数の細胞系統のうち、匂い物質への応答性が所定の基準値以上の細胞系統を、匂い検出細胞として使用してもよい。あるいは、樹立された複数の細胞系統のうち、匂い物質への応答性が最も高い細胞系統を、匂い検出細胞として使用してもよい。 Specifically, as shown in Figure 2, single cells or a small number of cells are selected by repeatedly diluting a group of cell lines that have olfactory receptors and express fluorescent proteins. Cell lines may be established by culturing and propagating. By performing the steps multiple times, multiple cell lines are established. Among the plurality of established cell lines, a cell line whose responsiveness to an odorant is equal to or higher than a predetermined reference value may be used as an odor detection cell. Alternatively, among the plurality of established cell lines, the cell line with the highest responsiveness to an odorant may be used as the odor detection cell.
図3及び図4に示すように、樹立した嗅覚受容体を発現している細胞に、さらに別の嗅覚受容体を発現させてもよい。すなわち、上記の方法等で樹立した第1の嗅覚受容体を発現している細胞に、さらに第2の嗅覚受容体を発現させてもよい。例えば、第2の嗅覚受容体をコードする遺伝子をベクターに組み込み、構築されたベクターを第1の嗅覚受容体を発現している細胞にトランスフェクトさせることにより、第1の嗅覚受容体及び第2の嗅覚受容体を発現している細胞を樹立することが可能である。第1の嗅覚受容体を発現している細胞に、さらに複数の異なる嗅覚受容体を発現させてもよい。図3は、第1の嗅覚受容体としてOr56aを発現している細胞に、第2の嗅覚受容体であるOr-Xの遺伝子を含むベクターと、抗生物質耐性遺伝子を含むベクターと、を導入する例を示している。図4は、第1の嗅覚受容体としてOr56aを発現している細胞に、第2の嗅覚受容体であるOr-Xの遺伝子と抗生物質耐性遺伝子の両方を含むベクターを導入する例を示している。 As shown in FIGS. 3 and 4, cells expressing established olfactory receptors may be further made to express another olfactory receptor. That is, cells expressing the first olfactory receptor established by the above method or the like may be further made to express the second olfactory receptor. For example, by incorporating a gene encoding the second olfactory receptor into a vector and transfecting the constructed vector into cells expressing the first olfactory receptor, It is possible to establish cells expressing olfactory receptors. The cells expressing the first olfactory receptor may further express a plurality of different olfactory receptors. Figure 3 shows the introduction of a vector containing the gene for Or-X, the second olfactory receptor, and a vector containing the antibiotic resistance gene into cells expressing Or56a as the first olfactory receptor. An example is shown. Figure 4 shows an example in which a vector containing both the gene for Or-X, a second olfactory receptor, and an antibiotic resistance gene is introduced into cells expressing Or56a as a first olfactory receptor. There is.
匂い検出構造体が、人工の構造体である場合、人工の構造体は、細胞を模様していてもよい。人工の構造体は、例えば、膜を備えるベシクルを備え、膜に配置された嗅覚受容体を備える。人工の構造体は、膜内にイオンの濃度に応じて蛍光を発する蛍光タンパク質を備えていてもよい。人工の構造体は、例えば、非特許文献1を参照して製造することが可能である。
When the odor detection structure is an artificial structure, the artificial structure may be patterned with cells. The artificial structure comprises, for example, a vesicle with a membrane and olfactory receptors arranged in the membrane. The artificial structure may include a fluorescent protein within the membrane that emits fluorescence depending on the concentration of ions. The artificial structure can be manufactured with reference to, for example,
匂い物質と複数の阻害剤候補物質のそれぞれを、匂い検出構造体に同時に与えてもよい。あるいは、匂い物質を匂い検出構造体に与えた後に、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを匂い検出構造体に与えてもよい。またあるいは、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを匂い検出構造体に与えた後に、匂い物質を匂い検出構造体に与えてもよい。匂い物質により生じ得る匂い検出構造体内へのイオンの流入を阻害した阻害剤候補物質が、昆虫の匂い応答に対する阻害剤として選別される。 The odorant and each of the plurality of inhibitor candidate substances may be applied to the odor detection structure simultaneously. Alternatively, after applying the odorant to the odor detection structure, each of the plurality of inhibitor candidate substances may be applied to the odor detection structure. Alternatively, the odorant may be applied to the odor detection structure after each of the plurality of inhibitor candidate substances is applied to the odor detection structure. Candidate inhibitor substances that inhibit the influx of ions into the odor detection structure that can be caused by odorants are selected as inhibitors of insect odor responses.
匂い検出構造体を用いてスクリーニングされた複数の阻害剤候補物質を、さらにスクリーニングしてもよい。例えば、実施形態に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法は、昆虫又は昆虫の一部を用意することと、昆虫又は昆虫の一部を刺激する刺激物質と、上記のスクリーニングで選別された阻害剤候補物質を、昆虫又は昆虫の一部に与えることと、昆虫又は昆虫の一部の反応を検出することと、をさらに含む。 Multiple inhibitor candidate substances screened using the odor detection structure may be further screened. For example, the method of screening for an inhibitor of the odor response of an insect according to an embodiment includes preparing an insect or a part of the insect, an irritant substance that stimulates the insect or the part of the insect, and a substance selected by the above screening. The method further includes providing an inhibitor candidate substance to the insect or part of the insect and detecting a response of the insect or part of the insect.
昆虫の例としては、ガ、ゴキブリ、カ、ハエ、ハチ、及びシラミなどが挙げられる。ガの例としては、カイコガ、コナガ、アワヨトウ、及びメイガが挙げられる。ゴキブリの例としては、トウヨウゴキブリ、チャバネゴキブリ、ワモンゴキブリ、コワモンゴキブリ、トビイロゴキブリ、クロゴキブリ、ヤマトゴキブリ、ウルシゴキブリ、及びスズキゴキブリが挙げられる。昆虫の一部の例としては、触角、吻、脚、及び翅が挙げられる。 Examples of insects include moths, cockroaches, mosquitoes, flies, bees, and lice. Examples of moths include silkworm moth, diamondback moth, fall armyworm, and armyworm moth. Examples of cockroaches include the European cockroach, the German cockroach, the American cockroach, the little cockroach, the brown cockroach, the black cockroach, the Japanese cockroach, the Japanese cockroach, and the Japanese cockroach. Examples of insect parts include antennae, proboscis, legs, and wings.
昆虫又は昆虫の一部に対する刺激物質の例としては、ボンビコール、ペリプラノンA、ペリプラノンB、及び1-オクテン-3-オールが挙げられる。 Examples of irritants to insects or parts of insects include bombycol, peripranone A, peripranone B, and 1-octen-3-ol.
刺激物質と複数の阻害剤候補物質のそれぞれを、昆虫又は昆虫の一部に同時に与えてもよい。あるいは、刺激物質を昆虫又は昆虫の一部体に与えた後に、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを昆虫又は昆虫の一部に与えてもよい。またあるいは、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを昆虫又は昆虫の一部に与えた後に、刺激物質を昆虫又は昆虫の一部に与えてもよい。 The stimulant and each of the plurality of inhibitor candidate substances may be provided simultaneously to the insect or part of the insect. Alternatively, each of the plurality of inhibitor candidate substances may be provided to the insect or part of the insect after the stimulating substance is provided to the insect or part of the insect. Alternatively, the stimulating substance may be provided to the insect or part of the insect after each of the plurality of inhibitor candidate substances is provided to the insect or part of the insect.
昆虫の反応を検出することにおいて、昆虫の行動を観察してもよい。刺激物質により生じ得る昆虫の行動を阻害した阻害剤候補物質が、昆虫の匂い応答に対する阻害剤として選別される。昆虫の行動の例としては、羽ばたき行動、探索行動、及び配偶行動が挙げられる。また、昆虫の触角の反応を検出することにおいて、触角の電位を検出してもよい。刺激物質により生じ得る触角の電位の変化を阻害した阻害剤候補物質が、昆虫の匂い応答に対する阻害剤として選別される。 In detecting the insect's response, the behavior of the insect may be observed. Candidate inhibitor substances that inhibit insect behavior that can be caused by stimulants are selected as inhibitors of insect odor responses. Examples of insect behaviors include flapping behavior, exploratory behavior, and mating behavior. Furthermore, in detecting the response of the antennae of an insect, the electric potential of the antennae may be detected. Candidate inhibitor substances that inhibit changes in antennal potential caused by stimulants are selected as inhibitors of insect odor responses.
実施形態に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、匂い検出構造体内へのイオンの流入を37%未満、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、あるいは20%未満にし得る。例えば、匂い検出構造体内の蛍光強度を観察することにより、匂い検出構造体内へのイオンの流入を評価する場合、実施形態に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、阻害剤がないときの匂い分子により生じる蛍光の強度に対し、蛍光の強度を37%未満、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、あるいは20%未満にし得る。匂い検出構造体近傍のトランジスターのドレイン電流を観察することにより、匂い検出構造体内へのイオンの流入を評価する場合、実施形態に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、阻害剤がないときの匂い分子により生じるドレイン電流の変調に対し、ドレイン電流の変調を37%未満、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、あるいは20%未満にし得る。なお、イオン流入、あるいはドレイン電流の低下の割合は、実施形態に係る蛍光強度の低下の割合と関連する値としてもよい。 Inhibitors of insect odor responses according to embodiments may reduce the influx of ions into the odor detection structure by less than 37%, less than 35%, less than 30%, less than 25%, less than 20%, or less than 20%. For example, when evaluating the influx of ions into an odor detection structure by observing the fluorescence intensity within the odor detection structure, an inhibitor of an insect odor response according to an embodiment may be used to detect odor molecules in the absence of an inhibitor. The fluorescence intensity can be less than 37%, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, or less than 20% with respect to the fluorescence intensity generated by. When evaluating the influx of ions into the odor detection structure by observing the drain current of a transistor in the vicinity of the odor detection structure, the inhibitor of the insect odor response according to the embodiment may be used to detect the odor in the absence of the inhibitor. For the modulation of drain current caused by molecules, the modulation of drain current can be less than 37%, less than 35%, less than 30%, less than 25%, less than 20%, or less than 20%. Note that the rate of decrease in ion influx or drain current may be a value related to the rate of decrease in fluorescence intensity according to the embodiment.
昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、例えば、メチルフェノール誘導体である。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、下記化学式1に示す4-イソプロピル-3-メチルフェノールを含んでいてもよい。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、下記化学式2に示す4-(tert-ブチル)-2-メチルフェノールを含んでいてもよい。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、下記化学式3に示す2-イソプロピル―6-メチルフェノールを含んでいてもよい。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、下記化学式4に示す2,4-ジイソプロピルフェノールを含んでいてもよい。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、下記化学式5に示す2-tert-ブチル-4-メチルフェノールを含んでいてもよい。
Inhibitors of insect odor responses are, for example, methylphenol derivatives. The inhibitor of insect odor response may include 4-isopropyl-3-methylphenol shown in
昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、ケイ皮酸誘導体を含んでいてもよい。ケイ皮酸誘導体の例としては、トランスケイ皮酸メチル、及びトランスケイ皮酸tertブチルが挙げられる。 Inhibitors of insect odor responses may include cinnamic acid derivatives. Examples of cinnamic acid derivatives include methyl transcinnamate and tertbutyl transcinnamate.
昆虫の匂い応答に対する阻害剤の溶媒の例としては、エタノール、ヘキサン、イソプロピルアルコール、アセトン、DMSO、及び水が挙げられる。実施形態に係る昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、例えば、ガの匂い応答に対する阻害剤として使用可能である。ガは、カイコガであってもよい。 Examples of solvents for inhibitors of insect odor responses include ethanol, hexane, isopropyl alcohol, acetone, DMSO, and water. Inhibitors of insect odor responses according to embodiments can be used, for example, as inhibitors of moth odor responses. The moth may be a silk moth.
実施形態に係る昆虫阻害システムは、図5に示すように、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を散布する散布部20を備える。昆虫の匂い応答に対する阻害剤は、上記の昆虫の匂い応答に対する阻害剤であってもよい。散布部20は、例えば、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を貯留する貯留部21、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を微粒化する微粒子化部22、及び微粒化された昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を吹き出す吹出部23を備える。溶液の溶媒は、上記の溶媒であってもよい。
As shown in FIG. 5, the insect inhibition system according to the embodiment includes a
貯留部21は、例えばタンクであり、本体21aと蓋21bを備える。微粒子化部22は、例えば、貯留部21内に配置された、液体と気体の二流体を混合し微粒化する二流体ノズル25を備える。吹出部23は、蓋21bに設けられていてもよい。
The
二流体ノズル25には、気体が流入する気体流入口25aと、貯留部21内の昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液が流入する溶液流入口25bが設けられている。気体は、例えば、高圧の圧縮空気である。また、二流体ノズル25には、噴霧口26が設けられている。噴霧口26に形成される液膜状の昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液が、気流の剪断力で微粒子化され、噴霧口26から噴出される。噴霧口26から噴出された微粒化された昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液は、吹出部23から貯留部21の外に放出される。
The two-
二流体ノズル25の気体流入口25aには、管継手などの接続部27を介して、二流体ノズル25に気体を供給するための制御部30が接続されている。制御部30は、例えば、空気を供給するためのポンプ32と、ポンプ32と接続部27を接続する気体供給管34と、を備える。気体供給管34に、電磁弁等の弁33が設けられている。ポンプ32及び弁33は、コントローラー31に電気的に接続されている。コントローラー31は、ポンプ32及び弁33を制御して、二流体ノズル25に供給される気体の流量、及び圧力等を制御する。
A
あるいは、実施形態に係る昆虫阻害システムは、図6に示す構成を備えていてもよい。図6に示す昆虫阻害システムの散布部120は、例えば、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を貯留する貯留部41、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を微粒化する微粒子化部42、及び微粒化された昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を吹き出す吹出部43を備える。
Alternatively, the insect inhibition system according to the embodiment may have the configuration shown in FIG. 6 . The
貯留部21は、例えばタンクであり、本体21aと蓋21bを備える。貯留部21と微粒子化部42は、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を送液するための配管で接続されている。微粒子化部42は、例えば、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を収容するノズルヘッド47、及びノズルヘッド47に配置されたピエゾ素子等の圧電素子45を備える。吹出部43は、ノズルヘッド47に設けられている。
The
圧電素子45は、パルス電圧を印加されると、変形と復元を繰り返す。そのため、ノズルヘッド47の容積が収縮と復元を繰り返す。これにより、ノズルヘッド47内の昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液は、吹出部43から間欠的に押し出され、微粒子化する。
When a pulse voltage is applied to the
圧電素子45には、配線48を介して制御部130が接続されている。制御部130は、圧電素子45に電圧を印加して、圧電素子45の変形量等を制御する。
A
あるいは、実施形態に係る昆虫阻害システムは、図7に示す構成を備えていてもよい。図7に示す昆虫阻害システムの散布部60は、例えば、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を貯留する貯留部61、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を微粒化する微粒子化部62、及び微粒化された昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を吹き出す吹出部63を備える。
Alternatively, the insect inhibition system according to the embodiment may have the configuration shown in FIG. 7 . The
貯留部61は、例えば、可撓性の袋状の容器である。貯留部61の少なくとも一部は、超音波透過膜65である。吹出部43は、貯留部61に設けられている。貯留部61は、作用水67が充填された振動発生容器66に保持されている。微粒子化部62は、超音波振動子を備える。
The
超音波振動子は、高周波の交流電圧を印加されると、超音波振動する。超音波振動により発生した振動エネルギーは、作用水67及び超音波透過膜65を介して、貯留部61内の昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液に到達する。これにより、貯留部61内の昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液が振動し、溶液表面が霧化して、微粒子化された昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液が、吹出部63から吹き出される。
The ultrasonic vibrator vibrates ultrasonically when a high-frequency alternating current voltage is applied to it. The vibrational energy generated by the ultrasonic vibration reaches the solution containing the inhibitor against the odor response of insects in the
微粒子化部62の超音波振動子には、配線70を介して制御部230が接続されている。制御部230は、超音波振動子に交流電圧を印加して、超音波振動子の振動量等を制御する。
A
あるいは、実施形態に係る昆虫阻害システムは、図8に示す構成を備えていてもよい。図8に示す昆虫阻害システムの散布部80は、例えば、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を貯留する貯留部81、昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を微粒化する静電噴霧式の微粒子化部82、及び微粒化された昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を吹き出す吹出部83を備える。
Alternatively, the insect inhibition system according to the embodiment may have the configuration shown in FIG. 8 . The spraying
貯留部81は、例えばタンクであり、本体81aと蓋81bを備える。吹出部83は、貯留部81に設けられている。貯留部81内に、微粒子化部82が配置される。微粒子化部82は、静電噴霧ノズル84及びポンプ等の搬送部85を備える。搬送部85は、静電噴霧ノズル84に昆虫の匂い応答に対する阻害剤を含む溶液を搬送する。静電噴霧ノズル84の周囲には筒状部材86が配置されている。筒状部材86の上端面には対向電極等の電圧印加部87が配置されている。
The
電圧印加部87により静電噴霧ノズル84と静電噴霧ノズル84の外部に高電圧を印加すると、気液界面において、溶液の表面張力と、溶液に作用する静電気力と、の釣り合いにより、微細な液糸が引き出され、その先端が微粒子に分裂して静電噴霧ノズル84から噴霧される。
When a high voltage is applied to the
電圧印加部87には、配線71を介して高電圧制御部330が接続されている。高電圧制御部330は、電圧印加部87に高電圧を印加して、溶液に作用する静電気力等を制御する。
A high
(実施例1:均質な匂い検出細胞系統の樹立)
DmOr13aとDmOrcoは、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の触角に由来する嗅覚受容体であり、対象臭である1-octen-3-olに応答する。GCaMP6sは、改良型のカルシウム感受性蛍光タンパク質である。DmOr13aとDmOrcoを挿入したpIBベクター、及びGCaMP6sを挿入したpIZベクターをリポフェクションによりSf21細胞へ遺伝子導入した。
(Example 1: Establishment of homogeneous odor detection cell line)
DmOr13a and DmOrco are olfactory receptors derived from the antennae of Drosophila melanogaster and respond to the target odor 1-octen-3-ol. GCaMP6s is an improved calcium-sensitive fluorescent protein. The pIB vector into which DmOr13a and DmOrco were inserted, and the pIZ vector into which GCaMP6s was inserted, were introduced into Sf21 cells by lipofection.
Grace's Insect Medium, Supplemented(11605-094、Gibco)に、終濃度10%のUS Insect Cell Screened FBS(SH30070.03、GEヘルスケア)と、3種類の抗生物質(終濃度10μg/mLのGentamicin Reagent Solution(15710-064、Gibco)、終濃度10μg/mLのBlasticidin S HCl(A11139-03、Gibco)、終濃度100μg/mLのZeocin(R25001、Invitrogen)を添加して、継代培地を用意した。当該継代培地を用いて、DmOr13a受容体及び共受容体DmOrco、並びにGCaMP6sを発現しているSf21細胞をフラスコ(353082、FALCON)内で継代培養した。継代時の細胞懸濁液の液量は6mLとした。細胞がコンフルエントになったら、フラスコから6mLの上清を回収し、15mLチューブ(91015、TPP)に入れた。微量高速遠心機を用いて、15mLチューブを400×g、4℃で3分間遠心した。 Grace's Insect Medium, Supplemented (11605-094, Gibco) was supplemented with US Insect Cell Screened FBS (SH30070.03, GE Healthcare) at a final concentration of 10% and three types of antibiotics (final concentration of 10 μg/mL). Gentamicin Reagent Solution (15710-064, Gibco), Blasticidin S HCl (A11139-03, Gibco) with a final concentration of 10 μg/mL, and Zeocin (R25001, Invitrogen) with a final concentration of 100 μg/mL were added for passage. Prepared medium Using the passage medium, Sf21 cells expressing the DmOr13a receptor, co-receptor DmOrco, and GCaMP6s were subcultured in a flask (353082, FALCON). The liquid volume was 6 mL. When the cells became confluent, 6 mL of supernatant was collected from the flask and placed in a 15 mL tube (91015, TPP). Using a high-speed microcentrifuge, the 15 mL tube was centrifuged at 400 x g. Centrifugation was performed at 4°C for 3 minutes.
遠心後、上清を10mLシリンジ(01007、TOP)と0.45μmフィルター(431220、CORNING)を用いて滅菌した。滅菌した上清を、抗生物質(終濃度10μg/mLのBlasticidin S HCl、終濃度100μg/mLのZeocin)を含む、等量の新しい継代培地と混合することで、10mLのコンディション培地を調製した。 After centrifugation, the supernatant was sterilized using a 10 mL syringe (01007, TOP) and a 0.45 μm filter (431220, CORNING). 10 mL of conditioned medium was prepared by mixing the sterilized supernatant with an equal volume of fresh subculture medium containing antibiotics (Blasticidin S HCl at a final concentration of 10 μg/mL, Zeocin at a final concentration of 100 μg/mL). .
上清を回収したフラスコ底面に接着した細胞を剥がして新しい培地1mLに懸濁し、細胞懸濁液を1.5mLチューブ(MCT-150-C、AXYGEN)に回収した。細胞を40個含む細胞懸濁液を抽出し、上記のコンディション培地に加え、よくピペッティングをした。細胞を加えられたコンディション培地の全量をリザーバー(BM-0850-1、BMBio)に移した。さらに、8マルチチャンネルピペット(HT5123、HTL)を用いて、96ウェルプレート(3860-096、IWAKI)に細胞を加えられたコンディション培地を100μLずつ滴下し、その後、細胞を27℃で培養した。細胞がウェルに接着した後、倒立顕微鏡でウェルを観察し、単一細胞(シングルセル)のみがコンディション培地中に存在するウェルを確認した。 Cells adhering to the bottom of the flask from which the supernatant was collected were peeled off and suspended in 1 mL of fresh medium, and the cell suspension was collected into a 1.5 mL tube (MCT-150-C, AXYGEN). A cell suspension containing 40 cells was extracted, added to the above conditioned medium, and pipetted well. The entire volume of conditioned medium with added cells was transferred to a reservoir (BM-0850-1, BMBio). Furthermore, using an 8 multichannel pipette (HT5123, HTL), 100 μL of the conditioned medium containing the cells was added dropwise to a 96-well plate (3860-096, IWAKI), and then the cells were cultured at 27°C. After the cells adhered to the wells, the wells were observed under an inverted microscope to identify wells in which only a single cell was present in the conditioned medium.
播種時に単一細胞が確認できたウェルの細胞を約80%から約90%コンフルエントになるまで培養を続けた。その後、24ウェルプレート(3820-024、IWAKI)、35mmディッシュ(353801、CORNING)、T-25フラスコの順で、細胞をスケールアップした。24ウェルプレート、35mmディッシュ、T-25フラスコでの培養は、それぞれ液量が500μL、2.5mL、5mLとなるように培地の量を調整し、27℃で培養した。T-25フラスコまでスケールアップができた細胞の匂い物質に対する応答性を、カルシウムイメージングにより調査し、良好な応答性を示した細胞系統を、均質な匂い検出細胞系統として得た。 Cells in wells in which single cells were confirmed at the time of seeding were continued to be cultured until they reached about 80% to about 90% confluence. Thereafter, cells were scaled up in the following order: 24-well plate (3820-024, IWAKI), 35 mm dish (353801, CORNING), and T-25 flask. For culturing in a 24-well plate, 35 mm dish, and T-25 flask, the volume of the medium was adjusted to 500 μL, 2.5 mL, and 5 mL, respectively, and the culture was performed at 27°C. The responsiveness to odorants of the cells scaled up to T-25 flasks was investigated by calcium imaging, and cell lines that showed good responsiveness were obtained as homogeneous odor detection cell lines.
(実施例2:阻害剤に対する匂い検出細胞の応答)
直径12mmのカバーガラス(CS-12R:Warner Instruments,LLC,Hamden,CT,USA)に、実施例1で得た匂い検出細胞を播種した後、カバーガラスを円形カバーガラス用開放型バスチャンバー(RC-48LP:Warner Instruments,LLC,Hamden,CT,USA)に挿入した。
(Example 2: Response of odor detection cells to inhibitors)
After seeding the odor detection cells obtained in Example 1 on a 12 mm diameter cover glass (CS-12R: Warner Instruments, LLC, Hamden, CT, USA), the cover glass was placed in an open bath chamber for circular cover glasses (RC). -48LP: Warner Instruments, LLC, Hamden, CT, USA).
匂い検出細胞に溶液を潅流するために、ペリスタルティックチューブポンプ(MP-2010:Tokyo Rikakikai Co.Ltd.,Tokyo,Japan)にそれぞれ接続した内径1mm、外径3mmの2本のシリコンチューブを、チューブクランプ(CAT-1:NARISHIGE Co.Ltd.,Tokyo,Japan)によって、開放型バスチャンバーのインレットとアウトレットにそれぞれ接続した。 In order to perfuse the odor detection cells with the solution, two silicone tubes with an inner diameter of 1 mm and an outer diameter of 3 mm were connected to a peristaltic tube pump (MP-2010: Tokyo Rikakikai Co. Ltd., Tokyo, Japan), respectively. It was connected to the inlet and outlet of the open bath chamber by clamps (CAT-1: NARISHIGE Co. Ltd., Tokyo, Japan), respectively.
20倍の水浸対物レンズ(UMPlanFI 20x/0.50W:Olympus,Tokyo,Japan)を備えた正立蛍光顕微鏡(BX51WI:Olympus,Tokyo,Japan)を用意した。正立蛍光顕微鏡には、GFP用の蛍光フィルターセット(U-MGFPHQ:Olympus,Tokyo,Japan)を配置した。また、正立蛍光顕微鏡に、光源として、100Wハロゲンランプ(TH4-100,Olympus,Japan)を配置した。蛍光観察時の露光時間を500ミリ秒に設定した。 An upright fluorescence microscope (BX51WI: Olympus, Tokyo, Japan) equipped with a 20x water immersion objective (UMPlanFI 20x/0.50W: Olympus, Tokyo, Japan) was prepared. A fluorescence filter set for GFP (U-MGFPHQ: Olympus, Tokyo, Japan) was placed in an upright fluorescence microscope. In addition, a 100W halogen lamp (TH4-100, Olympus, Japan) was placed as a light source in an upright fluorescence microscope. The exposure time during fluorescence observation was set to 500 milliseconds.
細胞の蛍光強度変化の計測のために、EM-CCDカメラ(DU-897E:Andor Technology PLC,Belfast,UK)を用意した。EM-CCDカメラは、AndoriQ(Andor Technology PLC,Belfast,UK)で操作した。EM-CCDカメラは、毎秒512×512ピクセルの画像を取得するよう設定された。 An EM-CCD camera (DU-897E: Andor Technology PLC, Belfast, UK) was prepared to measure changes in fluorescence intensity of cells. The EM-CCD camera was operated with an AndoriQ (Andor Technology PLC, Belfast, UK). The EM-CCD camera was set to acquire images at 512 x 512 pixels per second.
アッセイバッファーによる潅流を開始した。流量は約1.4mL/分に設定し、チャンバーの内液量は約230μLに設定した。図9に示すように、匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olをバッファーとともに15秒間流したところ、匂い検出細胞において蛍光強度の上昇が観察された。 Perfusion with assay buffer was started. The flow rate was set to about 1.4 mL/min, and the internal liquid volume of the chamber was set to about 230 μL. As shown in FIG. 9, when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, an odorant, was flowed together with the buffer for 15 seconds, an increase in fluorescence intensity was observed in the odor detection cells.
阻害剤候補物質である300μmol/Lのゲラニオールを60秒流し、次に匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを300μmol/Lのゲラニオールとともに15秒間流し、さらに60秒300μmol/Lのゲラニオールを流したところ、匂い検出細胞における蛍光強度の上昇は、匂い物質の阻害剤がない場合と比較して抑制された。 300 μmol/L geraniol, an inhibitor candidate substance, was flowed for 60 seconds, then 10 μmol/L 1-octen-3-ol, an odorant, was flowed together with 300 μmol/L geraniol for 15 seconds, and 300 μmol/L was flowed for another 60 seconds. When geraniol was applied, the increase in fluorescence intensity in odor-detecting cells was suppressed compared to when no odorant inhibitor was present.
阻害剤候補物質である300μmol/Lのl-メントールを60秒流し、次に匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを300μmol/Lのl-メントールとともに15秒間流し、さらに60秒300μmol/Lのl-メントールを流したところ、匂い検出細胞における蛍光強度の上昇は、匂い物質の阻害剤がない場合と比較して抑制された。 300 μmol/L l-menthol, a candidate inhibitor, was flowed for 60 seconds, then 10 μmol/L 1-octen-3-ol, an odorant, was flowed together with 300 μmol/L l-menthol for 15 seconds, and then 60 μmol/L l-menthol was flowed for 60 seconds. When l-menthol was flowed at 300 μmol/L per second, the increase in fluorescence intensity in the odor detection cells was suppressed compared to the case without the odorant inhibitor.
阻害剤候補物質である300μmol/Lのチモールを60秒流し、次に匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを300μmol/Lのチモールとともに15秒間流し、さらに60秒300μmol/Lのチモールを流したところ、匂い検出細胞における蛍光強度の上昇は、匂い物質の阻害剤がない場合と比較して抑制された。 Thymol at 300 μmol/L, an inhibitor candidate substance, was flowed for 60 seconds, then 10 μmol/L 1-octen-3-ol, an odorant, was flowed together with 300 μmol/L thymol for 15 seconds, and 300 μmol/L was flowed for another 60 seconds. When thymol was applied, the increase in fluorescence intensity in odor-detecting cells was suppressed compared to when no odorant inhibitor was present.
既知の匂い物質の阻害剤である300μmol/Lのぎ酸リナリル(LF)を60秒流し、次に匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを300μmol/LのLFとともに15秒間流し、さらに60秒300μmol/LのLFを流したところ、匂い検出細胞における蛍光強度の上昇は、匂い物質の阻害剤がない場合と比較して抑制された。 Linalyl formate (LF) at 300 μmol/L, a known odorant inhibitor, was flowed for 60 seconds, then 10 μmol/L 1-octen-3-ol, an odorant, was injected with 300 μmol/L LF for 15 seconds. When 300 μmol/L LF was further flowed for 60 seconds, the increase in fluorescence intensity in the odor detection cells was suppressed compared to the case without the odorant inhibitor.
既知の匂い物質の阻害剤である300μmol/Lの2-tert-ブチル-6-メチルフェノール(BMP)を60秒流し、次に匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを300μmol/LのBMPとともに15秒間流し、さらに60秒300μmol/LのBMPを流したところ、匂い検出細胞における蛍光強度の上昇は、匂い物質の阻害剤がない場合と比較して抑制された。 300 μmol/L of 2-tert-butyl-6-methylphenol (BMP), a known odorant inhibitor, was flowed for 60 seconds, and then 300 μmol of 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, an odorant. When the cells were flown together with BMP/L for 15 seconds and then 300 μmol/L BMP was flowed for an additional 60 seconds, the increase in fluorescence intensity in the odor detection cells was suppressed compared to the case without the odorant inhibitor.
最後に、匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olをバッファーとともに15秒間流したところ、匂い検出細胞における蛍光強度の上昇が回復した。 Finally, when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, an odorant, was flowed together with the buffer for 15 seconds, the increase in fluorescence intensity in the odor-detecting cells was restored.
実施例2の結果は、匂い検出細胞が、匂い物質の阻害剤のスクリーニングに有用であることを示している。 The results of Example 2 demonstrate that odor detection cells are useful for screening inhibitors of odorants.
(実施例3:香料成分の濃度に応じた匂い検出細胞の応答)
阻害剤候補物質である、チモール、シトラール、1-ノナノール、酢酸オイゲノール、d-リモネン、オイゲノール、ゲラニオール、酢酸ゲラニル、及び既知の匂い物質の阻害剤であるBMP、及びLFを用意した。
(Example 3: Response of odor detection cells according to the concentration of fragrance components)
Inhibitor candidate substances such as thymol, citral, 1-nonanol, eugenol acetate, d-limonene, eugenol, geraniol, and geranyl acetate, and known odorant inhibitors BMP and LF were prepared.
図9の測定方法と同様に、阻害剤を含めずに、匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを実施例1で得た匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。次に、10μmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、30μmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、100μmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、170μmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、300μmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、560μmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、1mmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤、3mmol/Lの阻害剤候補物質又は阻害剤を順次10μmol/Lの1-octen-3-olとともに匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。最後に、阻害剤を含めずに、10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。 Similar to the measurement method in FIG. 9, 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, an odorant, was given to the odor detection cells obtained in Example 1 without containing an inhibitor, and the fluorescence in the odor detection cells was The strength was measured. Next, 10 μmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor, 30 μmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor, 100 μmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor, 170 μmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor , 300 μmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor, 560 μmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor, 1 mmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor, 3 mmol/L inhibitor candidate substance or inhibitor in sequence. It was given to odor detection cells together with 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. Finally, 10 μmol/L of 1-octen-3-ol without an inhibitor was given to the odor detection cells, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured.
阻害剤を含めずに10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与えたときの匂い検出細胞における蛍光強度変化率の平均値を100%として、各阻害剤についての、阻害剤の濃度と、匂い検出細胞における蛍光の正規化された強度と、の得られた関係を図10のグラフに示す。図10に示されたように、匂い検出細胞における匂い物質に対する応答は、阻害剤の濃度に応じて抑制された。 For each inhibitor, the average value of the fluorescence intensity change rate in the odor detection cells when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol is given to the odor detection cells without containing the inhibitor is 100%. The obtained relationship between the concentration of 0 and the normalized intensity of fluorescence in odor detection cells is shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 10, the response to odorants in odor detection cells was suppressed depending on the concentration of the inhibitor.
実施例3の結果は、匂い検出細胞が、匂い物質の阻害剤のスクリーニングに有用であることを示している。 The results of Example 3 demonstrate that odor detection cells are useful for screening for inhibitors of odorants.
(実施例4:阻害剤候補物質の濃度に応じた匂い検出細胞の応答)
阻害剤候補物質である、トランスケイ皮酸メチル、及びトランスケイ皮酸tertブチルを用意した。
(Example 4: Response of odor detection cells according to concentration of inhibitor candidate substance)
Methyl transcinnamate and tert-butyl transcinnamate, which are candidate inhibitor substances, were prepared.
阻害剤候補物質を含めずに、匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを実施例1で得た匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。次に、10μmol/Lの阻害剤候補物質、30μmol/Lの阻害剤候補物質、100μmol/Lの阻害剤候補物質、170μmol/Lの阻害剤候補物質、300μmol/Lの阻害剤候補物質、560μmol/Lの阻害剤候補物質、及び1mmol/Lの阻害剤候補物質を順次10μmol/Lの1-octen-3-olとともに匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。最後に、阻害剤を含めずに、10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, which is an odorant, was given to the odor detection cells obtained in Example 1 without containing an inhibitor candidate substance, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. Next, 10 μmol/L inhibitor candidate substance, 30 μmol/L inhibitor candidate substance, 100 μmol/L inhibitor candidate substance, 170 μmol/L inhibitor candidate substance, 300 μmol/L inhibitor candidate substance, 560 μmol/L L of the inhibitor candidate substance and 1 mmol/L of the inhibitor candidate substance were sequentially given to the odor detection cells together with 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. Finally, 10 μmol/L of 1-octen-3-ol without an inhibitor was given to the odor detection cells, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured.
阻害剤候補物質を含めずに10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与えたときの匂い検出細胞における蛍光強度変化率の平均値を100%として、各阻害剤候補物質についての、阻害剤候補物質の濃度と、匂い検出細胞における蛍光の正規化された強度と、の得られた関係を図11のグラフに示す。図11に示されたように、匂い検出細胞における匂い物質に対する応答は、阻害剤候補物質の濃度に応じて抑制された。 For each inhibitor candidate substance, the average value of the fluorescence intensity change rate in the odor detection cells when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol is given to the odor detection cells without containing the inhibitor candidate substance is 100%. The obtained relationship between the concentration of the inhibitor candidate substance and the normalized intensity of fluorescence in the odor detection cells is shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 11, the response to the odorant in the odor detection cells was suppressed depending on the concentration of the inhibitor candidate substance.
(実施例5:阻害剤及び阻害剤候補物質の濃度に応じた匂い検出細胞の応答)
阻害剤候補物質である、2,4-ジイソプロピルフェノール、4-イソプロピル-3-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4-メチルフェノール、4-tert-ブチル-2-メチルフェノール、及び2-イソプロピル―6-メチルフェノールを用意した。
(Example 5: Response of odor detection cells according to the concentration of inhibitor and inhibitor candidate substance)
阻害剤候補物質を含めずに、匂い物質である10μmol/Lの1-octen-3-olを実施例1で得た匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。次に、10μmol/Lの阻害剤候補物質、30μmol/Lの阻害剤候補物質、100μmol/Lの阻害剤候補物質、170μmol/Lの阻害剤候補物質、及び300μmol/Lの阻害剤候補物質を順次10μmol/Lの1-octen-3-olとともに匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。最後に、阻害剤を含めずに、10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, which is an odorant, was given to the odor detection cells obtained in Example 1 without containing an inhibitor candidate substance, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. Next, 10 μmol/L inhibitor candidate substance, 30 μmol/L inhibitor candidate substance, 100 μmol/L inhibitor candidate substance, 170 μmol/L inhibitor candidate substance, and 300 μmol/L inhibitor candidate substance were sequentially added. It was given to odor detection cells together with 10 μmol/L of 1-octen-3-ol, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. Finally, 10 μmol/L of 1-octen-3-ol without an inhibitor was given to the odor detection cells, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured.
阻害剤候補物質を含めずに10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与えたときの匂い検出細胞における蛍光強度変化率の平均値を100%として、各阻害剤候補物質についての、阻害剤候補物質の濃度と、匂い検出細胞における蛍光の正規化された強度と、の得られた関係を図12のグラフに示す。図12に示されたように、匂い検出細胞における匂い物質に対する応答は、阻害剤候補物質の濃度に応じて抑制された。 For each inhibitor candidate substance, the average value of the fluorescence intensity change rate in the odor detection cells when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol is given to the odor detection cells without containing the inhibitor candidate substance is 100%. The obtained relationship between the concentration of the inhibitor candidate substance and the normalized intensity of fluorescence in the odor detection cells is shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 12, the response to the odorant in the odor detection cells was suppressed depending on the concentration of the inhibitor candidate substance.
(実施例6:濃度に応じた匂い検出細胞の阻害効果による阻害剤及び阻害剤候補物質のスクリーニング)
実施例3から5の結果に基づき、ディート、d-リモネン、シトラール、ぎ酸リナリル、オイゲノール、ゲラニオール、1-ノナノール、酢酸ゲラニル、チモール、酢酸オイゲノール、トランスケイ皮酸メチル、トランスケイ皮酸tertブチル、2,4-ジイソプロピルフェノール、4-イソプロピル-3-メチルフェノール、2-イソプロピル―6-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4-メチルフェノール、及び4-tert-ブチル-2-メチルフェノールの濃度が300μMであるときの蛍光強度変化率の値のグラフを図13に示す。
(Example 6: Screening of inhibitors and inhibitor candidate substances by inhibitory effect on odor detection cells depending on concentration)
Based on the results of Examples 3 to 5, DEET, d-limonene, citral, linalyl formate, eugenol, geraniol, 1-nonanol, geranyl acetate, thymol, eugenol acetate, methyl transcinnamate, tert-butyl transcinnamate. , 2,4-diisopropylphenol, 4-isopropyl-3-methylphenol, 2-isopropyl-6-methylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butyl-2-methylphenol concentrations. FIG. 13 shows a graph of the fluorescence intensity change rate when is 300 μM.
トランスケイ皮酸メチル、トランスケイ皮酸tertブチル、2,4-ジイソプロピルフェノール、4-イソプロピル-3-メチルフェノール、2-イソプロピル―6-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4-メチルフェノール、及び4-tert-ブチル-2-メチルフェノールは、10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与えたときの匂い検出細胞における蛍光強度変化率を37%未満にした。後述する実施例7に示すように、阻害剤であるBMP、並びに阻害剤候補物質である4-イソプロピル-3-メチルフェノール及び4-tert-ブチル-2-メチルフェノールは、エレクトロアンテノグラムで、阻害効果が認められた。実施例6の場合、それらの物質の蛍光強度変化率は25%(24.7%)未満であった。一方、後述する実施例7に示すように、蛍光強度変化率が37%以上である酢酸オイゲノール、1-ノナノール、及びチモールでは、エレクトロアンテノグラムで、阻害効果が認められなかった。実施例6の場合、それらの物質の蛍光強度変化率は37%以上であった。よって、蛍光強度変化率の値が25%未満の物質は阻害効果が認められ、蛍光強度変化率の値が37%未満であれば、阻害効果を得られることが示された。また、2-tert-ブチル-4-メチルフェノール、及び4-tert-ブチル-2-メチルフェノールは、10μmol/Lの1-octen-3-olを匂い検出細胞に与えたときの匂い検出細胞における蛍光強度変化率を20%以下にした。 Trans-methyl cinnamate, trans-tert-butyl cinnamate, 2,4-diisopropylphenol, 4-isopropyl-3-methylphenol, 2-isopropyl-6-methylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butyl-2-methylphenol caused the fluorescence intensity change rate in the odor detection cells to be less than 37% when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol was given to the odor detection cells. As shown in Example 7 below, BMP, which is an inhibitor, and 4-isopropyl-3-methylphenol and 4-tert-butyl-2-methylphenol, which are inhibitor candidate substances, have the following electroanthenograms: An inhibitory effect was observed. In the case of Example 6, the fluorescence intensity change rate of those substances was less than 25% (24.7%). On the other hand, as shown in Example 7 below, eugenol acetate, 1-nonanol, and thymol, which had a fluorescence intensity change rate of 37% or more, had no inhibitory effect in the electroantenogram. In the case of Example 6, the rate of change in fluorescence intensity of these substances was 37% or more. Therefore, it was shown that a substance with a fluorescence intensity change rate of less than 25% has an inhibitory effect, and a fluorescence intensity change rate of less than 37% shows an inhibitory effect. In addition, 2-tert-butyl-4-methylphenol and 4-tert-butyl-2-methylphenol were found in odor detection cells when 10 μmol/L of 1-octen-3-ol was given to them. The rate of change in fluorescence intensity was set to 20% or less.
(実施例7:阻害剤への触角の応答)
図14に示すように、2本の金属電極の表面にそれぞれゲル滴(Spectra 360 Electrode Gel、Parker Laboratories)を載せ、先端と基部を切除したカイコガの触角をゲル滴に接触させて、2本の金属電極の間に触角をアーチ状に設置した。昆虫の触角は、匂い物質に応答して、先端と基部の間の電位が変化することが知られており、当該電位を記録することは、エレクトロアンテノグラム(EAG)と呼ばれている。
Example 7: Antenna response to inhibitors
As shown in Figure 14, a gel droplet (Spectra 360 Electrode Gel, Parker Laboratories) was placed on each of the surfaces of two metal electrodes, and a silk moth antennae with its tip and base cut off was brought into contact with the gel droplet. The antennae were placed in an arch shape between the metal electrodes. It is known that the electric potential between the tip and base of insect antennae changes in response to odorants, and recording this electric potential is called an electroantenogram (EAG).
カイコガの性フェロモンであるボンビコール(BOL)、既知の匂い物質の阻害剤であるBMP、阻害剤候補物質である4-イソプロピル-3-メチルフェノール、及び阻害剤候補物質である4-tert-ブチル-2-メチルフェノールを用意した。1000ngのBOLを滴下したろ紙、1000ngのBOLと1000μgのBMPを滴下したろ紙、1000ngのBOLと1000ngの4-イソプロピル-3-メチルフェノールを滴下したろ紙、及び1000ngのBOLと1000ngの4-tert-ブチル-2-メチルフェノールを滴下したろ紙を用意した。第1のガラス管カートリッジにBOLを滴下したろ紙を入れ、第2のガラス管カートリッジにBOLとBMPを滴下したろ紙を入れ、第3のガラス管カートリッジにBOLと4-イソプロピル-3-メチルフェノールを滴下したろ紙を入れ、第4のガラス管カートリッジにBOLと4-tert-ブチル-2-メチルフェノールを滴下したろ紙を入れた。 Bombykol (BOL), a silk moth sex pheromone, BMP, a known odorant inhibitor, 4-isopropyl-3-methylphenol, a candidate inhibitor, and 4-tert-butyl, a candidate inhibitor. -2-Methylphenol was prepared. Filter paper with 1000 ng of BOL dropped, filter paper with 1000 ng of BOL and 1000 μg of BMP dropped, filter paper with 1000 ng of BOL and 1000 ng of 4-isopropyl-3-methylphenol dropped, and 1000 ng of BOL and 1000 ng of 4-tert- A filter paper onto which butyl-2-methylphenol was dripped was prepared. Put the filter paper with BOL dripped into the first glass tube cartridge, put the filter paper with BOL and BMP dripped into the second glass tube cartridge, and put BOL and 4-isopropyl-3-methylphenol into the third glass tube cartridge. The filter paper on which BOL and 4-tert-butyl-2-methylphenol had been dropped was placed in the fourth glass tube cartridge.
第1のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位が図15(a)上段に示すように低下した。次に、第2のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLとBMPを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位の低下は、図15(b)上段に示すように、BMPを含まない場合と比較して、半分以下に抑制された。再び、第1のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位は、図15(c)上段に示すように、低下した。 When a gas containing BOL was injected from the first glass tube cartridge into the antennae at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the upper part of FIG. 15(a). Next, when a gas containing BOL and BMP was injected into the antennae from the second glass tube cartridge at a rate of 1 L/min, the potential drop between the tip and base of the antennae was as shown in the upper part of Fig. 15(b). , was suppressed to less than half that of the case without BMP. When the gas containing BOL was again injected into the antennae from the first glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the upper part of FIG. 15(c).
第1のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位が図15(a)中段に示すように低下した。次に、第3のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLと4-イソプロピル-3-メチルフェノールを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位の低下は、図15(b)中段に示すように、4-イソプロピル-3-メチルフェノールを含まない場合と比較して、半分程度に抑制された。再び、第1のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位は、図15(c)中段に示すように、低下した。 When a gas containing BOL was injected from the first glass tube cartridge into the antennae at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the middle row of FIG. 15(a). Next, a gas containing BOL and 4-isopropyl-3-methylphenol was injected into the antennae from the third glass tube cartridge at 1 L/min. b) As shown in the middle row, it was suppressed to about half compared to the case without 4-isopropyl-3-methylphenol. When the gas containing BOL was again injected into the antennae from the first glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the middle row of FIG. 15(c).
第1のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位が図15(a)下段に示すように低下した。次に、第4のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLと4-tert-ブチル-2-メチルフェノールを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位の低下は、図15(b)下段に示すように、4-tert-ブチル-2-メチルフェノールを含まない場合と比較して、半分程度に抑制された。再び、第1のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位は、図15(c)下段に示すように、低下した。 When a gas containing BOL was injected from the first glass tube cartridge into the antennae at a rate of 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the lower part of FIG. 15(a). Next, a gas containing BOL and 4-tert-butyl-2-methylphenol was injected into the antennae from the fourth glass tube cartridge at a rate of 1 L/min. As shown in the lower part of 15(b), it was suppressed to about half compared to the case without 4-tert-butyl-2-methylphenol. When the gas containing BOL was again injected from the first glass tube cartridge into the antennae at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the lower part of FIG. 15(c).
カイコガの性フェロモンであるボンビコール(BOL)、阻害剤候補物質である酢酸オイゲノール、阻害剤候補物質である1-ノナノール、及び阻害剤候補物質であるチモールを用意した。1000ngのBOLを滴下したろ紙、1000ngのBOLと1000μgの酢酸オイゲノールを滴下したろ紙、1000ngのBOLと1000μgの1-ノナノールを滴下したろ紙、及び1000ngのBOLと1000ngのチモールを滴下したろ紙を用意した。第5のガラス管カートリッジにBOLを滴下したろ紙を入れ、第6のガラス管カートリッジにBOLと酢酸オイゲノールを滴下したろ紙を入れ、第7のガラス管カートリッジにBOLと1-ノナノールを滴下したろ紙を入れ、第8のガラス管カートリッジにBOLとチモールを滴下したろ紙を入れた。 Bombykol (BOL), a silk moth sex pheromone, eugenol acetate, a candidate inhibitor, 1-nonanol, a candidate inhibitor, and thymol, a candidate inhibitor were prepared. Filter paper on which 1000 ng of BOL was dropped, filter paper on which 1000 ng of BOL and 1000 μg of eugenol acetate were dropped, filter paper on which 1000 ng of BOL and 1000 μg of 1-nonanol were dropped, and filter paper on which 1000 ng of BOL and 1000 ng of thymol were dropped were prepared. . A filter paper on which BOL has been dropped is placed in the fifth glass tube cartridge, a filter paper on which BOL and eugenol acetate have been dropped is placed in the sixth glass tube cartridge, and a filter paper on which BOL and 1-nonanol have been dropped is placed in the seventh glass tube cartridge. Then, the filter paper on which BOL and thymol had been dropped was placed in the eighth glass tube cartridge.
第5のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位が図16(a)上段に示すように低下した。次に、第6のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLと酢酸オイゲノールを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位の低下は、図16(b)上段に示すように、酢酸オイゲノールを含まない場合と比較して、増強された。再び、第5のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位は、図16(c)上段に示すように、低下した。 When a gas containing BOL was injected into the antennae from the fifth glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the upper part of FIG. 16(a). Next, when a gas containing BOL and eugenol acetate was injected into the antennae from the sixth glass tube cartridge at a rate of 1 L/min, the potential drop between the tip and base of the antennae was as shown in the upper part of Fig. 16(b). was enhanced compared to the case without eugenol acetate. When the gas containing BOL was again injected into the antennae from the fifth glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the upper part of FIG. 16(c).
第5のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位が図16(a)中段に示すように低下した。次に、第7のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLと1-ノナノールを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位の低下は、図16(b)中段に示すように、1-ノナノールを含まない場合と比較して、増強された。再び、第5のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位は、図16(c)中段に示すように、低下した。 When a gas containing BOL was injected into the antennae from the fifth glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the middle row of FIG. 16(a). Next, when a gas containing BOL and 1-nonanol was injected from the seventh glass tube cartridge into the antennae at 1 L/min, the decrease in potential between the tip and base of the antennae was shown in the middle row of Figure 16(b). This was enhanced compared to the case without 1-nonanol. When the gas containing BOL was again injected into the antennae from the fifth glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the middle row of FIG. 16(c).
第5のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位が図16(a)下段に示すように低下した。次に、第8のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLとチモールを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位の低下は、図16(b)下段に示すように、チモールを含まない場合と比較して、増強された。再び、第5のガラス管カートリッジから触角に1L/分でBOLを含む気体を噴射したところ、触角の先端と基部の間の電位は、図16(c)下段に示すように、低下した。 When a gas containing BOL was injected into the antennae from the fifth glass tube cartridge at a rate of 1 L/min, the potential between the tip and base of the antennae decreased as shown in the lower part of FIG. 16(a). Next, when a gas containing BOL and thymol was injected into the antennae from the eighth glass tube cartridge at 1 L/min, the potential drop between the tip and base of the antennae was as shown in the lower part of Figure 16(b). , was enhanced compared to the case without thymol. When the gas containing BOL was again injected into the antenna from the fifth glass tube cartridge at 1 L/min, the potential between the tip and base of the antenna decreased as shown in the lower part of FIG. 16(c).
実施例7の結果は、EAGが、匂い物質の阻害剤のスクリーニングに有用であることを示している。 The results of Example 7 demonstrate that EAG is useful for screening odorant inhibitors.
(実施例8:阻害剤への昆虫の応答)
複数の透明な蓋付きプラスチック容器(マルカップ200MB、ミネロン化成工業株式会社)を用意した。プラスチック容器の蓋には、パスツールピペットの先端を差し込める小さな穴をあけた。複数のプラスチック容器のそれぞれに、オスのカイコガを一匹入れて蓋を閉めた。
Example 8: Insect response to inhibitors
A plurality of transparent plastic containers with lids (Maru Cup 200MB, Mineron Chemical Industries, Ltd.) were prepared. A small hole was made in the lid of the plastic container into which the tip of a Pasteur pipette could be inserted. A male silkworm moth was placed in each of several plastic containers and the lids were closed.
カイコガの性フェロモンであるボンビコール(BOL)、既知の匂い物質の阻害剤であるBMPを用意した。0.01ngのBOLを滴下したろ紙、0.1ngのBOLを滴下したろ紙、1ngのBOLを滴下したろ紙、10ngのBOLを滴下したろ紙、100ngのBOLを滴下したろ紙、1000ngのBOLを滴下したろ紙、及びヘキサンで希釈した1000μgのBMPを滴下したろ紙を用意した。 Bombykol (BOL), a silk moth sex pheromone, and BMP, a known odorant inhibitor, were prepared. Filter paper on which 0.01 ng of BOL was dropped, filter paper on which 0.1 ng of BOL was dropped, filter paper on which 1 ng of BOL was dropped, filter paper on which 10 ng of BOL was dropped, filter paper on which 100 ng of BOL was dropped, filter paper on which 1000 ng of BOL was dropped. A filter paper and a filter paper onto which 1000 μg of BMP diluted with hexane were dropped were prepared.
第1のパスツールピペットに0.01ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第2のパスツールピペットに0.1ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第3のパスツールピペットに1ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第4のパスツールピペットに10ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第5のパスツールピペットに100ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第6のパスツールピペットに1000ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第7のパスツールピペットにBMPを滴下したろ紙を入れた。それぞれのパスツールピペットをプラスチック容器に挿入し、カイコガをAir-puff(パフ)刺激した。 Put a filter paper with 0.01 ng of BOL dropped into the first Pasteur pipette, put a filter paper with 0.1 ng of BOL dropped into the second Pasteur pipette, and drop 1 ng of BOL into the third Pasteur pipette. Place the filter paper with 10 ng of BOL dropped into the fourth Pasteur pipette, put the filter paper with 100 ng of BOL dropped into the fifth Pasteur pipette, and add 1000 ng of BOL into the sixth Pasteur pipette. The filter paper on which BMP had been dropped was placed in the seventh Pasteur pipette. Each Pasteur pipette was inserted into a plastic container and the silk moths were stimulated with air-puff.
図17に示すように、順次各濃度のBOLでカイコガを3回パフ刺激したところ、1ngのBOLで5匹中3匹のカイコガが羽ばたき行動を示し、2匹のカイコガが探索行動を示した。10ngのBOLでは、全てのカイコガが探索行動を示した。 As shown in FIG. 17, when silkworm moths were puff-stimulated three times with each concentration of BOL, three out of five silkworm moths showed flapping behavior and two silkworm moths showed exploratory behavior at 1 ng of BOL. At 10 ng BOL, all silk moths showed exploratory behavior.
図18に示すように、BMPで3回パフ刺激をした後、順次各濃度のBOLでカイコガを3回パフ刺激したところ、1ngのBOLでは、5匹中3匹のカイコガが反応を示さず、2匹のカイコガが羽ばたき行動を示した。10ngのBOLでは、5匹中1匹のカイコガが反応を示さず、5匹中2匹のカイコガが羽ばたき行動を示し、5匹中2匹のカイコガが探索行動を示した。100ngのBOLでは、3匹中1匹のカイコガが羽ばたき行動を示し、2匹のカイコガが探索行動を示した。1000ngのBOLでは、残りの1匹のカイコガが探索行動を示した。図17と図18の比較から、BMPは昆虫の匂い物質への応答を阻害し、羽ばたき行動及び探索行動を生じさせるBOLの濃度の閾値を上昇させることが示された。 As shown in Figure 18, after puff stimulation with BMP three times, silkworm moths were puff stimulated three times with each concentration of BOL in sequence; three out of five silkworm moths showed no response to 1 ng of BOL; Two silk moths showed flapping behavior. At 10 ng of BOL, 1 out of 5 silkworms showed no response, 2 out of 5 silkworms showed flapping behavior, and 2 out of 5 silkworms showed exploratory behavior. At 100 ng of BOL, one out of three silkworm moths showed flapping behavior and two silkmoths showed exploratory behavior. At 1000 ng BOL, one remaining silk moth showed exploratory behavior. Comparison of FIGS. 17 and 18 shows that BMP inhibits the response of insects to odorants and increases the threshold concentration of BOL that causes flapping and exploratory behaviors.
実施例8の結果は、昆虫の応答を観察することが、匂い物質の阻害剤のスクリーニングに有用であることを示している。 The results of Example 8 demonstrate that observing insect responses is useful for screening odorant inhibitors.
(実施例9:昆虫による阻害剤のスクリーニング)
実施例8と同じ複数のプラスチック容器を用意し、複数のプラスチック容器のそれぞれに、オスのカイコガを一匹入れて蓋を閉めた。
(Example 9: Screening for inhibitors using insects)
A plurality of plastic containers similar to those in Example 8 were prepared, one male silkworm moth was placed in each of the plurality of plastic containers, and the lids were closed.
ヘキサンで希釈したボンビコール(BOL)を用意した。阻害剤候補物質として、ヘキサンで希釈した4-tert-ブチル-2-メチルフェノール、及びエタノールで希釈した4-イソプロピル-3-メチルフェノールを用意した。 Bombykol (BOL) diluted with hexane was prepared. As inhibitor candidate substances, 4-tert-butyl-2-methylphenol diluted with hexane and 4-isopropyl-3-methylphenol diluted with ethanol were prepared.
第1のパスツールピペットに0.01ngのヘキサンで希釈したBOLを滴下したろ紙を入れ、第2のパスツールピペットにヘキサンで希釈した0.1ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第3のパスツールピペットにヘキサンで希釈した1ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第4のパスツールピペットにヘキサンで希釈した10ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第5のパスツールピペットにヘキサンで希釈した100ngのBOLを滴下したろ紙を入れ、第6のパスツールピペットにヘキサンで希釈した1000ngのBOLを滴下したろ紙を入れた。 Put a filter paper onto which 0.01 ng of BOL diluted with hexane has been dropped into the first Pasteur pipette, put a filter paper onto which 0.1 ng of BOL diluted with hexane has been dropped into the second Pasteur pipette, and perform the third pass. Put a filter paper with 1 ng of BOL diluted with hexane dropped into the tool pipette, put a filter paper with 10 ng of BOL diluted with hexane dropped into the fourth Pasteur pipette, and put 100 ng of BOL diluted with hexane into the fifth Pasteur pipette. 1000 ng of BOL diluted with hexane was added to the sixth Pasteur pipette.
図19に示すように、順次ヘキサンで希釈した各濃度のBOLでカイコガを3回パフ刺激したところ、0.01ngのヘキサンで希釈されたBOLで3匹中2匹のカイコガが反応を示さず、1匹のカイコガが羽ばたき行動を示した。0.1ngのヘキサンで希釈されたBOLで全てのカイコガが探索行動を示した。 As shown in Figure 19, when silkworm moths were puff stimulated three times with BOL of each concentration sequentially diluted with hexane, 2 out of 3 silkworms showed no response to BOL diluted with 0.01 ng of hexane. One silk moth showed flapping behavior. All silkmoths showed exploratory behavior in BOL diluted with 0.1 ng hexane.
ヘキサンで希釈した1000ngの4-tert-ブチル-2-メチルフェノールを滴下したろ紙を、カイコガと共にプラスチック容器に10分間入れた。その後、図20に示すように、順次ヘキサンで希釈した各濃度のBOLでカイコガを3回パフ刺激したところ、ヘキサンで希釈された0.01ngのBOLで全てのカイコガが反応を示さなかった。ヘキサンで希釈された0.1ngのBOLで3匹中2匹のカイコガが反応を示さず、1匹のカイコガが羽ばたき行動を示した。ヘキサンで希釈された1ngのBOLで3匹中2匹のカイコガが反応を示さず、1匹のカイコガが探索行動を示した。ヘキサンで希釈された10ngのBOLで2匹中1匹のカイコガが羽ばたき行動を示し、1匹のカイコガが探索行動を示した。ヘキサンで希釈された100ngのBOLで残った1匹のカイコガが探索行動を示した。図19と図20の比較から、4-tert-ブチル-2-メチルフェノールは昆虫の匂い物質への応答を阻害し、羽ばたき行動及び探索行動を生じさせるBOLの濃度の閾値を上昇させることが示された。 A filter paper onto which 1000 ng of 4-tert-butyl-2-methylphenol diluted with hexane was dropped was placed in a plastic container with silkworm moths for 10 minutes. Thereafter, as shown in FIG. 20, silkworm moths were puff-stimulated three times with BOL of each concentration sequentially diluted with hexane, and none of the silkmoths showed a reaction to 0.01 ng of BOL diluted with hexane. Two out of three silkworm moths showed no response to 0.1 ng of BOL diluted with hexane, and one silkworm moth showed flapping behavior. Two out of three silkworm moths showed no response to 1 ng of BOL diluted in hexane, and one silkworm moth showed exploratory behavior. At 10 ng of BOL diluted with hexane, 1 out of 2 silkworms showed flapping behavior and 1 silkworm showed exploratory behavior. One silkworm remaining with 100 ng of BOL diluted in hexane showed exploratory behavior. Comparison of Figures 19 and 20 shows that 4-tert-butyl-2-methylphenol inhibits insect responses to odorants and increases the threshold concentration of BOL that produces flapping and exploratory behaviors. It was done.
エタノールを滴下したろ紙を、カイコガと共にプラスチック容器に10分間入れた。その後、図21に示すように、順次ヘキサンで希釈した各濃度のBOLでカイコガを3回パフ刺激したところ、0.01ngのヘキサンで希釈されたBOLで全てのカイコガが反応を示さなかった。0.1ngのヘキサンで希釈されたBOLで3匹中2匹のカイコガが反応を示さず、1匹のカイコガが羽ばたき行動を示した。1ngのヘキサンで希釈されたBOLで全てのカイコガが探索行動を示した。 The filter paper dripped with ethanol was placed in a plastic container with the silkworm moth for 10 minutes. Thereafter, as shown in FIG. 21, silkworm moths were puff-stimulated three times with BOL of each concentration sequentially diluted with hexane, and none of the silkmoths showed a reaction with BOL diluted with 0.01 ng of hexane. Two out of three silkworms showed no response to BOL diluted with 0.1 ng of hexane, and one silkworm showed flapping behavior. All silk moths showed exploratory behavior in BOL diluted with 1 ng of hexane.
エタノールで希釈した1000ngの4-イソプロピル-3-メチルフェノールを滴下したろ紙を、カイコガと共にプラスチック容器に10分間入れた。その後、図22に示すように、順次ヘキサンで希釈した各濃度のBOLでカイコガを3回パフ刺激したところ、ヘキサンで希釈された0.01ng及び0.1ngのBOLで全てのカイコガが反応を示さなかった。ヘキサンで希釈された1ngのBOLで3匹中2匹のカイコガが反応を示さず、1匹のカイコガが羽ばたき行動を示した。ヘキサンで希釈された10ngのBOLで3匹中2匹のカイコガが羽ばたき行動を示し、1匹のカイコガが探索行動を示した。ヘキサンで希釈された100ngのBOLで全てのカイコガが探索行動を示した。図21と図22の比較から、4-イソプロピル-3-メチルフェノールは昆虫の匂い物質への応答を阻害し、羽ばたき行動及び探索行動を生じさせるBOLの濃度の閾値を上昇させることが示された。 A filter paper onto which 1000 ng of 4-isopropyl-3-methylphenol diluted with ethanol was dropped was placed in a plastic container with silkworm moths for 10 minutes. Thereafter, as shown in Figure 22, when the silkworms were puff-stimulated three times with BOL of each concentration diluted with hexane, all of the silkmoths showed a response to 0.01 ng and 0.1 ng of BOL diluted with hexane. There wasn't. Two out of three silkworm moths showed no response to 1 ng of BOL diluted in hexane, and one silkworm moth showed flapping behavior. At 10 ng of BOL diluted in hexane, 2 out of 3 silk moths showed flapping behavior and 1 silk moth showed exploratory behavior. All silkmoths showed exploratory behavior at 100 ng BOL diluted in hexane. Comparison of Figures 21 and 22 shows that 4-isopropyl-3-methylphenol inhibits the response of insects to odorants and increases the threshold concentration of BOL that causes flapping and exploratory behaviors. .
(実施例10:Or56を発現する匂い検出細胞の作製)
キイロショウジョウバエの触覚cDNA由来の、共受容体であるDmOrcoの遺伝子の開始コドンから終止コドンまでを、下記の遺伝子特異的配列を含むプライマーを用いてPCRで増幅し、DmOrco遺伝子を得た。得られたDmOrcoの遺伝子を、pIZベクター(Invitrogen社製)のマルチクローニングサイトにNEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix(New England Biolabs Japan)を用いて挿入し、pIZ-DmOrcoベクターを構築した。
(Example 10: Production of odor detection cells expressing Or56)
The region from the start codon to the stop codon of the gene for DmOrco, a co-receptor, derived from Drosophila melanogaster tactile cDNA was amplified by PCR using primers containing the gene-specific sequence shown below to obtain the DmOrco gene. The obtained DmOrco gene was inserted into the multi-cloning site of the pIZ vector (manufactured by Invitrogen) using NEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix (New England Biolabs Japan), and the pIZ-DmOrco vector was Built.
DmOrco:
フォワード:5'-TTCGAATTTAAAGCTGCCGCCATGATGACAACCTCGATGCAGCC-3'
リバース:5'-TTACCTTCGAACCGCTTACTTGAGCTGCACCAGCAC-3'
DmOrco:
Forward: 5'-TTCGAATTTAAAGCTGCCGCCATGATGACAACCTCGATGCAGCC-3'
Reverse: 5'-TTACCTTCGAACCGCTTACTTGAGCTGCACCAGCAC-3'
また、構築したpIZ-DmOrcoベクターを下記のプライマーを用いてPCRで増幅し、pIBベクター(Invitrogen社製)のPci1部位にNEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix(New England Biolabs Japan)を用いて挿入し、pIB-DmOrcoベクターを構築した。 In addition, the constructed pIZ-DmOrco vector was amplified by PCR using the following primers, and inserted into the Pci1 site of the pIB vector (manufactured by Invitrogen) using NEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix (New England Biolabs Japan). and pIB- A DmOrco vector was constructed.
pIB-Pci1:
フォワード:5'-GCAGGAAAGAACATGCATGATGATAAACAATGTATGGTGCTAATG-3'
リバース:5'-CCTTTTGCTCACATGGTTATCCCCTGATTCTGTGG-3
pIB-Pci1:
Forward: 5'-GCAGGAAAGAACATGCATGATGATAAACAATGTATGGTGCTAATG-3'
Reverse: 5'-CCTTTTGCTCACATGGTTATCCCTGATTCTGTGG-3
PCRによる遺伝子の増幅は、各100pmol/μlの濃度のフォワードプライマー及びリバースプライマー、PrimeSTAR HS DNAポリメラーゼ(タカラバイオ、R010A)、当該ポリメラーゼに添付の反応バッファー、並びにdNTPを使用し、ポリメラーゼに添付のプロトコールに従って行った。PCRの温度条件は、94℃で1分間のステップ、次に、98℃で10秒間、55℃で15秒間、72℃で1.5分間の温度サイクルを30サイクル繰り返すステップ、その後、72℃で5分間のステップとした。 Gene amplification by PCR uses forward and reverse primers each at a concentration of 100 pmol/μl, PrimeSTAR HS DNA polymerase (Takara Bio, R010A), the reaction buffer attached to the polymerase, and dNTP, and according to the protocol attached to the polymerase. I followed. The temperature conditions for PCR were a step of 94°C for 1 minute, followed by 30 cycles of 98°C for 10 seconds, 55°C for 15 seconds, and 72°C for 1.5 minutes, followed by a step of 72°C for 1.5 minutes. The step was 5 minutes.
次に、嗅覚受容体であるDmOr56aの塩基配列を昆虫細胞Sf9にコドン変換し、下記の配列をアダプター配列として付加して遺伝子を合成した(Integrated DNA Technologies)。 Next, the base sequence of DmOr56a, which is an olfactory receptor, was codon-converted to insect cell Sf9, and the following sequence was added as an adapter sequence to synthesize a gene (Integrated DNA Technologies).
アダプター配列:
フォワード:5'-CAGTGTGGTGGAATTGCCGCC-3'
リバース:5'-GCCCTCTAGACTCGATTA-3'
Adapter array:
Forward: 5'-CAGTGTGGTGGAATTGCCGCC-3'
Reverse: 5'-GCCCTCTAGACTCGATTA-3'
得られたDmOr56a_Sf9の合成遺伝子の開始コドンから終止コドンまでを、上記のアダプター配列のプライマーを用いてPCRで増幅し、DmOr56a_Sf9遺伝子を得た。得られたDmOr56a_Sf9の遺伝子を、構築したpIB-DmOrcoベクターのマルチクローニングサイトにNEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix(New England Biolabs Japan)を用いて挿入し、pIB-DmOr56a_Sf9-DmOrcoベクターを構築した。 The region from the start codon to the stop codon of the obtained DmOr56a_Sf9 synthetic gene was amplified by PCR using the primer of the above adapter sequence to obtain the DmOr56a_Sf9 gene. The obtained DmOr56a_Sf9 gene was inserted into the multi-cloning site of the constructed pIB-DmOrco vector using NEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix (New England Biolabs Japan) to create pIB-DmOr56a_Sf9- A DmOrco vector was constructed.
PCRによる遺伝子の増幅は、各100pmol/μlの濃度のフォワードプライマー及びリバースプライマー、PrimeSTAR HS DNAポリメラーゼ(タカラバイオ、R010A)、当該ポリメラーゼに添付の反応バッファー、並びにdNTPを使用し、ポリメラーゼに添付のプロトコールに従って行った。PCRの温度条件は、98℃で2分間のステップ、次に、98℃で10秒間、55℃で10秒間、72℃で1.5分間の温度サイクルを25サイクル繰り返すステップ、その後、72℃で10分間のステップとした。 Gene amplification by PCR uses forward and reverse primers each at a concentration of 100 pmol/μl, PrimeSTAR HS DNA polymerase (Takara Bio, R010A), the reaction buffer attached to the polymerase, and dNTP, and according to the protocol attached to the polymerase. I followed. The temperature conditions for PCR were a step of 98°C for 2 minutes, followed by 25 cycles of 98°C for 10 seconds, 55°C for 10 seconds, and 72°C for 1.5 minutes, followed by 72°C for 1.5 minutes. The step was 10 minutes.
同様に、カルシウム感受性タンパク質(GCaMP6s)発現ベクターを構築した。GCaMP6s遺伝子は、Addgeneを介して、Douglas Kim博士(Janelia Farm Research Campus, Howard Hughes Medical Institute)より入手した。GCaMP6sの遺伝子の開始コドンから終止コドンまでを、下記の遺伝子特異的配列を含むプライマーで増幅し、GCaMP6s遺伝子を得た。得られたGCaMP6sの遺伝子を、pIZベクター(Invitrogen社製)のマルチクローニングサイトにNEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix(New England Biolabs Japan)を用いて挿入し、pIZ- GCaMP6s ベクターを構築した。 Similarly, a calcium sensitive protein (GCaMP6s) expression vector was constructed. The GCaMP6s gene was obtained from Dr. Douglas Kim (Janelia Farm Research Campus, Howard Hughes Medical Institute) via Addgene. The region from the start codon to the stop codon of the GCaMP6s gene was amplified using primers containing the gene-specific sequence shown below to obtain the GCaMP6s gene. The obtained GCaMP6s gene was inserted into the multi-cloning site of pIZ vector (manufactured by Invitrogen) using NEBuilder HiFi DNA Assembly MasterMix (New England Biolabs Japan) to create pIZ-GCaMP6. s vector was constructed.
GCaMP6s:
フォワード:5'-TTCGAATTTAAAGCTGCCGCCATGGGTTCTCATCATCATCATC-3'
リバース:5'-TTACCTTCGAACCGCTCACTTCGCTGTCATCATTTGTAC-3'
GCaMP6s:
Forward: 5'-TTCGAATTTAAAGCTGCCGCCATGGGTTCTCATCATCATCATC-3'
Reverse: 5'-TTACCTTCGAACCGCTCACTTCGCTGTCATCATTTGTAC-3'
構築した嗅覚受容体発現ベクター及びカルシウム感受性タンパク質発現ベクターを、トランスフェクション試薬(TransIT-Insect Transfection Reagent:Mirus社製)を用いて、添付のマニュアルに従ってSf21細胞に導入した。これにより、DmOr56a_Sf9受容体、DmOrco、及びGCaMP6sを共発現しているSf21細胞(以下、「Or56を発現する匂い検出細胞」という。)を得た。 The constructed olfactory receptor expression vector and calcium-sensitive protein expression vector were introduced into Sf21 cells using a transfection reagent (TransIT-Insect Transfection Reagent: manufactured by Mirus) according to the attached manual. Thereby, Sf21 cells co-expressing the DmOr56a_Sf9 receptor, DmOrco, and GCaMP6s (hereinafter referred to as "odor detection cells expressing Or56") were obtained.
(実施例11:Or56を発現する均質な匂い検出細胞系統の樹立)
前準備として、系統化を行う前の継代時に、6mLのOr56を発現する匂い検出細胞を含む培地を1フラスコ(FALCON)用意した。コンフルエントになった細胞のフラスコから培養上清6mLを15mLチューブ(TPP)に回収し、400×g、3分、4℃で遠心分離した。遠心分離後の上清を25mLチューブ(IWAKI)に回収し、10mLシリンジ(TOP)と0.45μmフィルター(CORNING)を用いて滅菌した。滅菌した培地5mL、新しい培地5mL、及び新しい培地分の2種の抗生物質(Blasticidin(Life Technologies)及びZeocin(Life Technologies))を混合し、コンディション培地を調製した。
(Example 11: Establishment of a homogeneous odor detection cell line expressing Or56)
As a preliminary preparation, one flask (FALCON) of a medium containing 6 mL of odor detection cells expressing Or56 was prepared during passage before lineage. 6 mL of culture supernatant was collected from the confluent cell flask into a 15 mL tube (TPP) and centrifuged at 400 xg for 3 minutes at 4°C. The supernatant after centrifugation was collected into a 25 mL tube (IWAKI) and sterilized using a 10 mL syringe (TOP) and a 0.45 μm filter (CORNING). A conditioned medium was prepared by mixing 5 mL of sterilized medium, 5 mL of new medium, and two antibiotics (Blasticidin (Life Technologies) and Zeocin (Life Technologies)) for the new medium.
次に、フラスコ底面の細胞を剥がし、新しい培地1mLに細胞を懸濁し、その懸濁液を1.5mLチューブ(AXYGEN)に回収した。1.5mLチューブに回収した細胞の細胞数の測定を行い、40個の細胞をコンディション培地に加えて細胞懸濁液を得た。得られた細胞懸濁液の全量をリザーバー(BMBio)に移し、8マルチチャンネルピペット(HTL)を用いて96ウェルプレート(IWAKI)に100μLずつ播種し、27℃のインキュベータで培養した。細胞がウェルに接着した後、倒立顕微鏡でシングルセルが入ったウェルを確認した。 Next, the cells from the bottom of the flask were peeled off, the cells were suspended in 1 mL of fresh medium, and the suspension was collected into a 1.5 mL tube (AXYGEN). The number of cells collected in a 1.5 mL tube was measured, and 40 cells were added to the conditioned medium to obtain a cell suspension. The entire amount of the obtained cell suspension was transferred to a reservoir (BMBio), and 100 μL each was seeded in a 96-well plate (IWAKI) using an 8 multichannel pipette (HTL), and cultured in an incubator at 27°C. After the cells adhered to the wells, wells containing single cells were identified using an inverted microscope.
96ウェルプレートでシングルセルを確認したウェルの細胞を約80%から90%コンフルエントになるまで培養を続けた。その後、24ウェルプレート(IWAKI)、35mmディッシュ(CORNING)、及びT25フラスコの順にスケールアップした。T25フラスコまでスケールアップが出来た細胞は、カルシウムイメージング法により蛍光の応答を確認し、応答がない細胞は破棄し、応答がある細胞は凍結ストックを作製し、継代を繰り返しながら系統を維持した。 Cells in wells in which single cells were confirmed in a 96-well plate were continued to be cultured until they reached approximately 80% to 90% confluence. Thereafter, the scale-up was performed in the following order: 24-well plate (IWAKI), 35 mm dish (CORNING), and T25 flask. For cells that were scaled up to T25 flasks, fluorescence response was confirmed using calcium imaging, cells that did not respond were discarded, cells that responded were made into frozen stocks, and the lineage was maintained through repeated subculture. .
(実施例12:阻害剤及び阻害剤候補物質の濃度に応じたOr56を発現する匂い検出細胞の応答)
阻害剤候補物質である、2,4-ジイソプロピルフェノール、2,5-ジイソプロピルフェノール、4-イソプロピル-3-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4-メチルフェノール、4-(tert-ブチル)-2-メチルフェノール、及び2-イソプロピル-6-メチルフェノールを用意した。また、既知の匂い物質の阻害剤である2-tert-ブチル-6-メチルフェノール(BMP)を用意した。
(Example 12: Response of odor detection cells expressing Or56 depending on the concentration of inhibitor and inhibitor candidate substance)
阻害剤候補物質又は既知の阻害剤を含めずに、匂い物質である1μmol/Lのゲオスミンを実施例11で得たOr56を発現する匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。次に、10μmol/Lの阻害剤候補物質又は既知の阻害剤、30μmol/Lの阻害剤候補物質又は既知の阻害剤、100μmol/Lの阻害剤候補物質又は既知の阻害剤、170μmol/Lの阻害剤候補物質又は既知の阻害剤、及び300μmol/Lの阻害剤候補物質又は既知の阻害剤を順次1μmol/Lのゲオスミンとともに匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。最後に、阻害剤又は既知の阻害剤を含めずに、1μmol/Lのゲオスミンを匂い検出細胞に与え、匂い検出細胞における蛍光の強度を測定した。 1 μmol/L of the odorant geosmin was given to the odor detection cells expressing Or56 obtained in Example 11 without containing an inhibitor candidate substance or a known inhibitor, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. . Next, 10 μmol/L inhibitor candidate substance or known inhibitor, 30 μmol/L inhibitor candidate substance or known inhibitor, 100 μmol/L inhibitor candidate substance or known inhibitor, 170 μmol/L inhibition The drug candidate substance or known inhibitor and 300 μmol/L of the inhibitor candidate substance or known inhibitor were sequentially given to the odor detection cells together with 1 μmol/L of geosmin, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured. Finally, 1 μmol/L of geosmin was given to the odor detection cells without inhibitors or known inhibitors, and the intensity of fluorescence in the odor detection cells was measured.
阻害剤候補物質又は既知の阻害剤を含めずに1μmol/Lのゲオスミンを匂い検出細胞に与えたときの匂い検出細胞における蛍光強度変化率の平均値を100%として、各阻害剤候補物質及び既知の阻害剤の濃度と、匂い検出細胞における蛍光の正規化された強度と、の得られた関係を図23のグラフに示す。図23に示されたように、Or56を発現する匂い検出細胞における匂い物質に対する応答は、阻害剤候補物質及び既知の阻害剤の濃度に応じて抑制された。 The average value of the fluorescence intensity change rate in odor detection cells when 1 μmol/L of geosmin is given to odor detection cells without containing inhibitor candidate substances or known inhibitors is set as 100%, and each inhibitor candidate substance and known inhibitor The obtained relationship between the concentration of the inhibitor and the normalized intensity of fluorescence in the odor detection cells is shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 23, the response to odorants in odor detection cells expressing Or56 was suppressed depending on the concentration of the inhibitor candidate substance and known inhibitor.
(実施例12:阻害剤への昆虫の応答)
阻害剤候補物質としてDMSOを溶媒とする4-イソプロピル-3-メチルフェノール(IPMP)、及びコントロールとしてDMSOを試験薬剤として用意した。ゴキブリフェロモンであるペリプラノンA及びペリプラノンBの粗抽出物(アセトン溶媒)を1μL用意し、15mm四方のろ紙片又はアルミ片に付着させ、溶媒のアセトンを十分揮発させた。
Example 12: Insect response to inhibitors
4-isopropyl-3-methylphenol (IPMP) using DMSO as a solvent was prepared as an inhibitor candidate substance, and DMSO was prepared as a control as a test drug. 1 μL of crude extracts (acetone solvent) of cockroach pheromones periplanone A and periplanone B were prepared and attached to a 15 mm square filter paper piece or aluminum piece, and the acetone solvent was sufficiently volatilized.
10頭前後のゴキブリを飼育しているコンテナのフタを、暗室内の赤色照明下で外し、餌皿と給水カップを回収した。試験薬剤を含ませたろ紙を載せたシャーレ2つをコンテナ四隅のうち対角となる場所に設置した。また、保湿のため、水を含ませたキムワイプをコンテナへ入れ、コンテナにフタをした。その後、30分間静置した。 The lid of the container housing approximately 10 cockroaches was removed under red lighting in a dark room, and the feeding tray and water cup were collected. Two petri dishes carrying filter paper impregnated with the test agent were placed at diagonal locations among the four corners of the container. In addition, to moisturize, Kimwipe moistened with water was placed in the container and the container was covered. Thereafter, it was allowed to stand for 30 minutes.
コンテナの動画撮影を開始し、ゴキブリフェロモン粗抽出物を付着させたろ紙片又はアルミ片を、試験薬剤を含ませたろ紙を載せたシャーレの1つの上へ設置した。その後、図24に示すように、撮影をしやすくするため、フタの代わりに透明アクリル板をコンテナに載せ、10分間、動画を撮影した。 Video recording of the container was started, and a piece of filter paper or an aluminum piece to which the cockroach pheromone crude extract was attached was placed on top of one of the petri dishes on which the filter paper impregnated with the test agent was placed. Thereafter, as shown in FIG. 24, a transparent acrylic plate was placed on the container instead of the lid to make it easier to take pictures, and a video was taken for 10 minutes.
撮影をした動画を解析し、透明アクリル板をコンテナに載せた直後から5分間に、ゴキブリフェロモン粗抽出物を付着させたろ紙片又はアルミ片にゴキブリが接触した延べ回数を計測した。その結果、図25に示すように、DMSOを溶媒とした300mmol/Lの4-イソプロピル-3-メチルフェノールは、フェロモンを含ませたろ紙片又はアルミ片へゴキブリが近づき、接触することを妨げた。また、図26に示すように、4-イソプロピル-3-メチルフェノールの濃度が高くなるほど、フェロモンを含ませたろ紙片又はアルミ片にゴキブリが近づくことが抑制された。 The video footage was analyzed and the total number of times a cockroach came into contact with a piece of filter paper or aluminum coated with crude cockroach pheromone extract was measured for 5 minutes immediately after the transparent acrylic board was placed on the container. As a result, as shown in FIG. 25, 300 mmol/L of 4-isopropyl-3-methylphenol using DMSO as a solvent prevented cockroaches from approaching and coming into contact with the pheromone-impregnated filter paper piece or aluminum piece. Furthermore, as shown in FIG. 26, the higher the concentration of 4-isopropyl-3-methylphenol, the more inhibited cockroaches were from approaching the pheromone-impregnated filter paper piece or aluminum piece.
20・・・散布部、21・・・貯留部、21a・・・本体、21b・・・蓋、22・・・微粒化部、23・・・吹出部、25・・・二流体ノズル、25a・・・気体流入口、25b・・・溶液流入口、26・・・噴霧口、27・・・接続部、30・・・制御部、31・・・コントローラー、32・・・ポンプ、33・・・弁、34・・・気体供給管、41・・・貯留部、42・・・微粒子化部、43・・・吹出部、45・・・圧電素子、47・・・ノズルヘッド、48・・・配線、60・・・散布部、61・・・貯留部、62・・・微粒化部、62・・・微粒子化部、63・・・吹出部、65・・・超音波透過膜、66・・・振動発生容器、67・・・作用水、70・・・配線、71・・・配線、80・・・散布部、81・・・貯留部、81a・・・本体、81b・・・蓋、82・・・微粒子化部、83・・・吹出部、84・・・静電噴霧ノズル、85・・・搬送部、86・・・筒状部材、87・・・電圧印加部、120・・・散布部、130・・・制御部、230・・・制御部、330・・・高電圧制御部 20... Spraying part, 21... Storage part, 21a... Main body, 21b... Lid, 22... Atomization part, 23... Blowout part, 25... Two-fluid nozzle, 25a ... Gas inlet, 25b... Solution inlet, 26... Spray port, 27... Connection section, 30... Control section, 31... Controller, 32... Pump, 33. ...Valve, 34... Gas supply pipe, 41... Storage section, 42... Atomization section, 43... Blowing section, 45... Piezoelectric element, 47... Nozzle head, 48... . . . Wiring, 60 . 66... Vibration generating container, 67... Working water, 70... Wiring, 71... Wiring, 80... Spraying part, 81... Storage part, 81a... Main body, 81b... - Lid, 82... Atomization section, 83... Blowing section, 84... Electrostatic spray nozzle, 85... Conveyance section, 86... Cylindrical member, 87... Voltage application section, 120... Spraying section, 130... Control section, 230... Control section, 330... High voltage control section
Claims (35)
前記嗅覚受容体に対応する匂い物質と、複数の阻害剤候補物質のそれぞれを、前記匂い検出構造体に与えることと、
前記匂い検出構造体内へのイオンの流入に基づいて、前記複数の阻害剤候補物質をスクリーニングすることと、
を含む、昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法。 providing an odor detection structure expressing at least one of an insect olfactory receptor and a co-receptor for the olfactory receptor;
providing each of an odorant corresponding to the olfactory receptor and a plurality of inhibitor candidate substances to the odor detection structure;
Screening the plurality of inhibitor candidate substances based on the influx of ions into the odor detection structure;
A method for screening inhibitors of insect odor responses, including:
前記昆虫の触角を刺激する刺激物質と、前記スクリーニングで選別された阻害剤候補物質を、前記昆虫の触角に与えることと、
前記昆虫の触角の反応を検出することと、
をさらに含む、請求項1に記載の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法。 preparing insect antennae;
providing the antennae of the insect with a stimulating substance that stimulates the antennae of the insect and a candidate inhibitor substance selected in the screening;
detecting a response of the antennae of the insect;
The method of screening for an inhibitor of insect odor response according to claim 1, further comprising:
前記匂い物質が1-オクテン-3-オールであり、
前記刺激物質がボンビコールであり、
前記昆虫の触角がガの触角である、
ガのフェロモンへの応答に対する阻害剤をスクリーニングするための、請求項4に記載の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法。 the olfactory receptor is a 1-octen-3-ol receptor,
the odorant is 1-octen-3-ol,
the irritant substance is bombykol;
the insect antennae are moth antennae;
5. The method of screening for an inhibitor of an insect odor response according to claim 4, which is for screening an inhibitor of a moth response to a pheromone.
前記昆虫を刺激する刺激物質と、前記スクリーニングで選別された阻害剤候補物質を、前記昆虫に与えることと、
前記昆虫の反応を検出することと、
をさらに含む、請求項1に記載の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法。 preparing insects;
providing the insect with a stimulating substance that stimulates the insect and an inhibitor candidate substance selected in the screening;
detecting a reaction of the insect;
The method of screening for an inhibitor of insect odor response according to claim 1, further comprising:
前記匂い物質が1-オクテン-3-オールであり、
前記刺激物質がボンビコールであり、
前記昆虫がガである、
ガのフェロモンへの応答に対する阻害剤をスクリーニングするための、請求項10に記載の昆虫の匂い応答に対する阻害剤のスクリーニング方法。 the olfactory receptor is a 1-octen-3-ol receptor,
the odorant is 1-octen-3-ol,
the irritant substance is bombykol;
the insect is a moth;
11. The method for screening an inhibitor of insect odor response according to claim 10, for screening an inhibitor of moth response to pheromone.
前記匂い検出構造体内へのイオンの流入を37%未満にする、昆虫の匂い応答に対する阻害剤。 An inhibitor of insect odor response obtained by the method for screening an inhibitor of insect odor response according to claim 1, comprising:
An inhibitor of insect odor response that causes less than 37% ion influx into the odor detection structure.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022114316 | 2022-07-15 | ||
JP2022114316 | 2022-07-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024012184A true JP2024012184A (en) | 2024-01-25 |
JP2024012184A5 JP2024012184A5 (en) | 2024-04-23 |
Family
ID=89622391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023115895A Pending JP2024012184A (en) | 2022-07-15 | 2023-07-14 | Screening method for inhibitor of insect odor response, inhibitor of insect odor response, insect inhibition system, and insect inhibition method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024012184A (en) |
-
2023
- 2023-07-14 JP JP2023115895A patent/JP2024012184A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sanz et al. | Comparison of odorant specificity of two human olfactory receptors from different phylogenetic classes and evidence for antagonism | |
Li et al. | A moth odorant receptor highly expressed in the ovipositor is involved in detecting host-plant volatiles | |
WO2018142961A1 (en) | Method for selecting odor control substance | |
Liu et al. | Pheromone binding to general odorant-binding proteins from the navel orangeworm | |
Lee et al. | RNA interference of pheromone biosynthesis-activating neuropeptide receptor suppresses mating behavior by inhibiting sex pheromone production in Plutella xylostella (L.) | |
CN1672055A (en) | Heterologous stimulus-gated ion channels and methods of using same | |
EP3523317A1 (en) | The method for improvement of responsiveness of cells to ultrasound and mechanical stimuli with gas vesicles and sensitised mechanosensors | |
US20070157323A1 (en) | In vivo odorant receptor systems and their uses | |
Klinner et al. | Functional olfactory sensory neurons housed in olfactory sensilla on the ovipositor of the hawkmoth Manduca sexta | |
US7314723B2 (en) | Method of identifying chemical agents which stimulate odorant receptors of sensory neurons | |
Steiner et al. | Neofunctionalization of “Juvenile Hormone Esterase Duplication” in Drosophila as an odorant-degrading enzyme towards food odorants | |
JP2011147399A (en) | Foreign gene transfer method by electroporation method | |
JP2024012184A (en) | Screening method for inhibitor of insect odor response, inhibitor of insect odor response, insect inhibition system, and insect inhibition method | |
Oberlander et al. | Mode of action of insect growth regulators in lepidopteran tissue culture | |
Zhou et al. | Three chemosensory proteins involved in chemoreception of Oedaleus asiaticus (Orthopera: Acridoidea) | |
WO2019156180A1 (en) | Dissolution system for poorly water-soluble organic compound, method for dissolving poorly water-soluble organic compound, and odor detection system | |
CN1809368A (en) | Compositions and methods for controlling insects | |
Boccaccio | Patch-clamp recordings from mouse olfactory sensory neurons | |
Maggiore et al. | Genetically engineering endothelial niche in human kidney organoids enables multilineage maturation, vascularization and de novo cell types | |
Li et al. | Two sex pheromone receptors for sexual communication in the American cockroach | |
US20120131687A1 (en) | Agent that modulates physiological condition of pests, involved in insect voltage-gated potassium channel activity | |
Jordan et al. | Expression of Insect Olfactory Receptors for Biosensing on SAW Sensors. | |
Luetje et al. | Functional assay of mammalian and insect olfactory receptors using Xenopus oocytes | |
Pereira et al. | Optimized insect cell culture for the production of recombinant heterologous proteins and baculovirus particles | |
Takahashi et al. | Gene transfer into cultured mammalian embryos by electroporation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20230727 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240415 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240415 |