JPH11196870A - 受容体の機能解析法及びリガンド分子のスクリーニング法 - Google Patents

受容体の機能解析法及びリガンド分子のスクリーニング法

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JPH11196870A
JPH11196870A JP1484098A JP1484098A JPH11196870A JP H11196870 A JPH11196870 A JP H11196870A JP 1484098 A JP1484098 A JP 1484098A JP 1484098 A JP1484098 A JP 1484098A JP H11196870 A JPH11196870 A JP H11196870A
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JP
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adenovirus vector
odor
receptor
gene
gfp
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Katsuhiko Mikoshiba
克彦 御子柴
Mitsuhiro Hashimoto
光広 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受容体の機能解析法及びリガンド分子のスク
リーニング法を提供する。 【解決手段】 本発明は受容体の機能を解析する新しい
方法及びリガンド分子のスクリーニング法に関する。に
おい受容体をはじめとして、フェロモン受容体とフェロ
モン分子の関係など、その他のあらゆる受容体の機能解
析とそのリガンド分子のスクリーニングに利用すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は受容体の機能解析法
及びリガンド分子のスクリーニング法に関する。より詳
細には、BicistronicあるいはPolycistronicに遺伝子を
発現させる新規アデノウイルスベクター系を用いた受容
体の機能解析法(例えば、におい受容体の機能解析法)
及び用途に関する。
【0002】
【従来の技術】成熟した脳は数多くの神経系細胞で構成
されている。神経細胞はそれぞれ異なる機能を持ってい
るが、個々の神経細胞は単独で機能するわけではない。
神経細胞は神経回路網(ニューロンネットワーク)とい
う高次構造を形成し、お互いに情報を伝達することによ
って、記憶や学習など脳としての機能を発現する。脳の
機能を分子レベルで解析するためには、神経回路網を形
成している神経細胞へ効率よく遺伝子を導入する技術が
必要となる。アデノウイルスベクターは神経細胞のよう
な非分裂性細胞への遺伝子導入が可能であり、脳への遺
伝子導入技術として有用性が高いことを示してきた(Hu
man Gene Therapy, 7:149-158, 1997)。
【0003】ところで、におい受容体には、GTP結合タ
ンパク質を介するcAMP依存的な情報伝達経路が関与する
ことから、この経路におけるにおい受容体は、7回膜貫
通型のGTP結合タンパク質共役型受容体であると推測さ
れた。GTP結合タンパク質共役型受容体のアミノ酸残基
保存性の高い部分に対応する縮重プライマーを用い、PC
R法で嗅上皮に強く発現しているGTP結合タンパク質共役
型受容体が多数クローニングされた。これらはGTP結合
タンパク質共役型受容体スーパーファミリーの一部を形
成し、すなわちにおい受容体サブファミリーを形成して
いるとされた。このような経緯でにおい受容体はクロー
ニングされたために、におい受容体がどのようなにおい
物質を認識するのかなど、その機能については全く分か
っていないのが現状である。
【0004】本発明者は、新規に作製したBicistronic
あるいはPolycistronicアデノウイルスベクターを用い
て1つのアデノウイルスベクターで2種類又はそれ以上
のタンパク質を同時に発現させた。green fluorescence
protein (GFP)をマーカー遺伝子として発現するBicist
ronicあるいはPolycistronicアデノウイルスベクターを
用いることによって、アデノウイルスベクターによって
遺伝子が導入された細胞を容易に同定することができ
た。しかも、組織を固定する必要がないので、電気生理
解析、神経発生における神経細胞の移動の観察が容易に
できた。当該アデノウイルスベクターを用いることによ
って、世界に先駆けてにおい受容体の機能を電気生理的
に解析することに成功した。本発明はかかる知見に基づ
いてなされたもので、本発明は受容体の機能を解析する
新しい方法及びリガンド分子のスクリーニング法を提供
することを目的とする。におい受容体をはじめとして、
フェロモン受容体とフェロモン分子の関係など、その他
のあらゆる受容体の機能解析とそのリガンド分子のスク
リーニングを提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、アデノウイルスベクターを用い
た受容体の機能解析法及びリガンド分子のスクリーニン
グ法である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
体内に存在するある機能分子を発現するアデノウイルス
ベクターを作製し、そのアデノウイルスベクターを用い
てin vivoへの遺伝子導入を行う場合、その機能分子の
発現がアデノウイルスベクター由来なのか、本来生体内
で発現しているものなのかを区別するためには、アデノ
ウイルスのゲノムに対するin situ hybridizationを行
うか、あるいはアデノウイルスベクターで発現させる機
能分子にマーカー遺伝子(green fluorescence protein
等)を融合したタンパク質(fusionprotein)を用いるし
か方法は存在しない。in situ hybridizationを用いた
場合、組織を4%パラフォルムアルデヒドで固定しなけれ
ばならないので電気生理的手法を用いて解析することは
不可能である。fusion proteinを用いる場合、発現させ
る機能分子のC-末端側か、あるいはN-末端側にマーカー
遺伝子を融合させるためマーカー遺伝子が機能分子の作
用を阻害する可能性がある。特に、当該におい受容体の
機能を解析するためには、電気生理的解析が不可欠であ
り、におい受容体の機能が未知であるため、fusion pro
tein 法を採用することはできない。そこで、IRES (int
ernal ribosome entry site)を用いることによって、同
時に複数のタンパク質を発現させることができるアデノ
ウイルスベクター系を開発した。
【0007】におい受容体サブファミリーの1つである
I7 におい受容体とgreen fluorescence protein (GFP)
をそれぞれ過剰に発現させるアデノウイルスベクター
(AdexCAG-I7-IRES-GFP、図1)を作製した。GFPは蛍光を
発するタンパク質であり、その蛍光を観察することによ
ってアデノウイルスベクターによって導入された遺伝子
の発現を確認することができた。また、GFPの蛍光は組
織を固定することなく観察できるので電気生理的手法を
用いた解析が可能となった。
【0008】AdexCAG-I7-IRES-GFPをラットの嗅上皮に
感染させ、1週間後にGFPで蛍光を発している部分に電
極を置き、74種類のにおい分子を供給し電気生理的反応
を計測した(図2)。アデノウイルスベクター(AdexCAG
-I7-IRES-GFP)を嗅上皮へ感染させたところ、嗅上皮上
の約30%の領域でGFPによる蛍光が観察できた。アデノウ
イルスベクターを感染させた嗅上皮から凍結切片を作製
したところ、主に嗅神経にGFPが発現していることが確
認された。また、アデノウイルスベクター感染後の嗅上
皮からRNAを回収し、I7 におい受容体に対するプローブ
を用いて、ノーザン・ハイブリダイゼーションを行った
ところ、I7 におい受容体のmRNAの発現量が有意に上昇
していることが確認できた。
【0009】図2に示したような装置を使用し、におい
分子に対する反応を電気生理的手法を用いて計測した。
74種類のにおい分子に対する電気生理的反応を計測し
たところ、ある特定のにおい分子に対して特異的な電気
生理的反応を示した。図3に74種類のにおい分子に対
する電気生理的反応の中から、主だったもの9種類を示
した。アデノウイルスベクター(AdexCAG-I7-IRES-GFP)
による遺伝子導入前後で、オクタナール(オクチルアル
デヒド)に対しての電気生理的反応が特異的に増加して
いる。
【0010】図4では、アデノウイルスベクター(Adex
CAG-I7-IRES-GFP)感染前後の電気生理的反応性の比率を
示した。オクタナール以外はアデノウイルスベクター感
染前後で、1.7倍の差が生じた。白抜きの棒グラフはGFP
を発現するアデノウイルスベクターを嗅上皮に感染させ
た場合の電気生理的反応性を示している。炭素数の異な
るアルデヒドをにおい分子として与え、それぞれの電気
生理的反応を計測した(図5)。アデノウイルスベクタ
ー(AdexCAG-I7-IRES-GFP)を感染させた嗅上皮は、側鎖
の炭素数が8個のアルデヒド(オクタナール)をにおい
分子として用いたときに、最も高い電気生理的反応を示
した。
【0011】本発明者は、アデノウイルスベクター(Ad
exCAG-I7-IRES-GFP)を用いて嗅神経に遺伝子を導入し、
I7 におい受容体とgreen fluorescence protein (GFP)
をそれぞれ単独に発現させることに成功した。嗅上皮に
GFPを過剰に発現させただけではにおい分子に対して電
気生理的反応は変化は見られなかった(図4)。ゆえ
に、アルデヒドに対する電気生理反応は、I7 におい受
容体の機能による反応であることを明らかにした。ま
た、I7 におい受容体は、におい分子のアルデヒド基の
みを認識しているのではなく、直鎖上の炭素数をも含め
たにおい分子の構造を認識して、電気生理的反応を呈示
することを明らかにした。つまり、これらの結果は、従
来、アフリカツメガエルの卵母細胞あるいは線維芽細胞
では実現できなかった新たな知見である。
【0012】本発明に係る技術は、におい受容体とにお
い分子に限らず、あらゆる受容体とそのリガンド分子の
機能解析及び受容体を利用したリガンド分子のスクリー
ニングに応用される。
【0013】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明するが、本発明は実施例に限定されるものではな
い。 実施例1組換えアデノウイルスベクターの構築 作製した組換えアデノウイルスは、アデノウイルスのE1
AならびにE1Bを除き、非複製型ウイルスベクターとなる
ように設計した。ゆえに、組換えアデノウイルスは細胞
に感染して遺伝子の導入を行うが、細胞内で増殖するこ
とはなかった。CAGプロモターによってmRNAはOR-I7-IRE
S-GFP(図1)とひとつづきになって転写されるが、IRE
Sの立体構造(ヘアピンループ)を認識してribosomeがI
RESに結合し、IRESより下流の遺伝子をタンパク質へと
翻訳した。よって、OR-I7とGFPはそれぞれ単独で翻訳さ
れることが判明した。なお、図中の略号は以下のとおり
である。 CAG: 非常に強力な転写活性を有するプロモーター OR-I7: I7 odorant receptor IRES: internal ribosome entry site GFP: green fluorescence protein GpA: poly A additional signal
【0014】実施例2におい分子に対する反応を電気生理的に計測する方法の
確立及びその結果 精製組換えアデノウイルスAdexCAG-I7-IRES-GFPを含有
する緩衝液30μl(力価は3x109 pfu/ml)を麻酔下でラッ
トの鼻腔に接種した。ラットは3−8日後に屠殺し、鼻
腔を開口した。蛍光照射によってGFPは容易に観察で
き、ウイルス感染とタンパク質の発現のパターンは確認
できた。感覚神経の1−2%が感染していてGFP gene p
roductが発現していた。I7 におい受容体とGFPのbicist
ronic mRNAの発現は感染上皮のノーザンブロットで確認
された。I7 遺伝子の全配列のプローブを使用すること
によって感染上皮には3kbの単一バンドが確認された
が、非感染上皮では認められなかった。このことから感
染上皮ではI7 におい受容体が発現していることが容易
に想像できる。におい分子をそれぞれ10-2から10-3 Mの
濃度で調製して実験に供した。におい分子の供給とEOG
(Electro-olfactogram) 記録法は図2に示した。におい
分子を湿潤空気(humidified air)に注入して感覚上皮に
与えた。当該条件下ではその組織は3時間まで生存し、
30-50個のにおい分子に対する反応を測定することが可
能であった。
【0015】74種類のにおい分子に対する電気生理的
反応の中から、主だった9種類を示した(図3)。最上
段がアデノウイルスベクター(AdexCAG-I7-IRES-GFP)を
感染させていない状態でのにおい分子に対する電気生理
的反応を示し、中段がアデノウイルスベクター(AdexCA
G-I7-IRES-GFP)を感染させた後のにおい分子に対する電
気生理的反応で、最下段が最上段と中段の差し引きを意
味する。アデノウイルスベクター(AdexCAG-I7-IRES-GF
P)による遺伝子導入前後で、オクタナールに対しての電
気生理的反応が特異的に増加している。
【0016】実施例3におい分子に対する電気生理的反応の解析 アデノウイルスベクター(AdexCAG-I7-IRES-GFP)を感染
させていない状態での電気生理的反応性を1.0とした場
合(非感染)と、感染後の電気生理的反応性(I7感染)の比
を棒グラフで示した(図4)。オクタナール以外は非感
染とI7 感染で有意な差がないのに対して、オクタナー
ルではアデノウイルスベクター感染前後で、1.7倍の差
が生じた。図4のAdexGFP infectedの棒グラフは、GFP
を発現するアデノウイルスベクターを嗅上皮に感染させ
た場合の電気生理的反応を示している。嗅上皮にGFPを
過剰に発現させただけでは、におい分子に対する電気生
理反応性は変化しなかった。
【0017】実施例4におい分子の炭素数と電気生理的反応の解析 I7 におい受容体がにおい分子のどの構造を認識して電
気生理的反応を示すのかを解析するために、直鎖状の炭
素数の異なるアルデヒドをにおい分子として与え、それ
ぞれの電気生理的反応を計測した(図5)。I7 におい
受容体はにおい分子のアルデヒド基のみを認識している
だけでなく、直鎖状の炭素数も含めたにおい分子の構造
を認識して反応を示していることが判明した。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、組織
に複数の蛋白質を発現することができるアデノウイルス
ベクターが使用されており、組織に簡便且つ確実に受容
体などを導入することができる。従って、本発明によれ
ば、種々の受容体の機能解析及びそのリガンド分子のス
クリーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アデノウイルスベクター (AdexCAG-I7-IRES-GF
P)の構造を示す図である。
【図2】におい分子に対する反応を電気生理的に計測す
る方法を示す図である。
【図3】におい分子に対する反応を電気生理的に計測し
た結果を示す図である。
【図4】におい分子に対する電気生理的反応性の比率を
示す図である。
【図5】におい分子の炭素数と電気生理的反応の関係を
示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アデノウイルスベクターを用いた受容体
    の機能解析法及びリガンド分子のスクリーニング法。
JP1484098A 1998-01-08 1998-01-08 受容体の機能解析法及びリガンド分子のスクリーニング法 Pending JPH11196870A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002002009A1 (fr) * 2000-07-05 2002-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil et technique d'analyse, compose stimulant la muqueuse olfactive trouve par cette technique d'analyse, appareil therapeutique et electrode de mesure
EP1416971A1 (en) * 1999-08-16 2004-05-12 UAB Research Foundation Gene transfer imaging and uses thereof
JP2008503201A (ja) * 2003-11-21 2008-02-07 アリーナ ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド 嗅覚gpcrを産生するための方法
WO2015199247A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 日本たばこ産業株式会社 気分障害を診断、治療又は予防する方法
US10487118B2 (en) 2007-09-27 2019-11-26 Virus Ikagaku Kenkyusho Inc. Factor involved in latent infection with herpes virus, and use thereof
US10539578B2 (en) 2015-12-28 2020-01-21 Japan Tobacco Inc. Method for diagnosing, treating, or preventing mood disorders

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1416971A1 (en) * 1999-08-16 2004-05-12 UAB Research Foundation Gene transfer imaging and uses thereof
EP1416971A4 (en) * 1999-08-16 2004-05-12 Uab Research Foundation GENE TRANSFER IMAGING AND USES THEREOF
WO2002002009A1 (fr) * 2000-07-05 2002-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil et technique d'analyse, compose stimulant la muqueuse olfactive trouve par cette technique d'analyse, appareil therapeutique et electrode de mesure
JP3705546B2 (ja) * 2000-07-05 2005-10-12 松下電器産業株式会社 嗅粘膜刺激性化合物スクリーニング装置及び方法
US6994671B2 (en) 2000-07-05 2006-02-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for screening, olfactory mucosa stimulating compound found by the screening method, and therapeutic apparatus and electrode section for measurement
JP2008503201A (ja) * 2003-11-21 2008-02-07 アリーナ ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド 嗅覚gpcrを産生するための方法
US10487118B2 (en) 2007-09-27 2019-11-26 Virus Ikagaku Kenkyusho Inc. Factor involved in latent infection with herpes virus, and use thereof
WO2015199247A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 日本たばこ産業株式会社 気分障害を診断、治療又は予防する方法
US10067142B2 (en) 2014-06-27 2018-09-04 Japan Tobacco Inc. Method for diagnosing, treating, or preventing mood disorder
US10539578B2 (en) 2015-12-28 2020-01-21 Japan Tobacco Inc. Method for diagnosing, treating, or preventing mood disorders

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