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ウミガメの嗅覚器における嗅覚受容体発现の概要を解明
獣医学部 共同獣医学科（旧所属：农学部）
准教授 中牟田 信明
獣医解剖学
概要
岩手大学农学部中牟田准教授らの研究グループは、ウミガメの嗅覚器における嗅覚受容体の発現をin situハイブリダイゼーション解析によって明らかにしました。上憩室上皮と下憩室上皮からなるカメの嗅覚器のうち、これまで水中の匂いを受容すると考えられていた下憩室上皮では、空気中の匂いも受容していることが揮発性の匂い物質に親和性の高い受容体の発現によって示唆されました。
本研究成果は、2023年6月2日にCell and Tissue Researchに掲載されました。今後は「カメの鼻プロジェクト」として半水生カメや陸生カメの嗅覚器における研究が展開されます。
なお、この研究は名古屋港水族馆との共同研究により生まれた研究成果です。
背景
カメの嗅覚器には上憩室上皮と下憩室上皮が区别され、上憩室上皮では空気中の匂い、下憩室上皮では水中の匂いを受容すると考えられています。嗅细胞は鼻粘膜を构成する细胞の1つで、个々の嗅细胞はゲノム中に存在する多数の嗅覚受容体遗伝子の中からたった1つを选んで発现しています。一般に、カメの嗅覚器に発现する主要な嗅覚受容体が匂い受容体（翱搁）であることは以前から知られていましたが、各翱搁遗伝子を発现した细胞が嗅覚器のどこに分布しているかは不明なままでした。
研究内容
アオウミガメのもつ159のクラスⅠORと95のクラスⅡORの中から、クラスⅠORとクラスⅡORを5つずつ選び、嗅覚器における発現をin situハイブリダイゼーションによって解析した結果、クラスⅠORは下憩室上皮に発現し、クラスⅡORは上憩室上皮と下憩室上皮の両方に発現していることが明らかになりました。さらに、ほとんどの嗅細胞がORを発現し、OR以外の嗅覚受容体がごく一部の嗅細胞にしか発現していないことも確かめられました。
研究成果
水溶性の匂い物质に亲和性が高いクラスⅠ翱搁が下憩室上皮に発现していることは、下憩室上皮で水中の匂いがクラスⅠ翱搁を介して受容されることを示唆しています。一方、挥発性の匂い物质に亲和性が高いクラスⅡ翱搁が上憩室上皮だけでなく下憩室上皮にも発现していることは、空気中の匂いを受容すると考えられていた上憩室上皮だけでなく、水中の匂いを受容すると考えられていた下憩室上皮でも空気中の匂いがクラスⅡ翱搁を介して受容されることを示唆しています。
さらに、カメ以外の动物では线毛性嗅细胞に発现している翱搁が、线毛性嗅细胞が分布する上憩室上皮だけでなく、微绒毛性嗅细胞が分布する下憩室上皮にも発现していることから、カメの嗅覚器が他に类を见ない特徴をもっていることが示唆されました。
今后、中牟田准教授らは「カメの鼻プロジェクト」を展开して半水生のカメや陆生のカメにおける嗅覚受容体の発现を解析し、生息环境と嗅覚受容体発现との関係や、嗅细胞の微细形态学的特徴と嗅覚受容体発现に関わる谜の解明に取り组みます。
掲载论文
題 目：In situ hybridization analysis of olfactory receptor expression in the sea turtle olfactory organ
著 者：Shoko Nakamuta（中牟田 祥子?岩手大学农学部 特任研究員）, Masanori Mori（森 昌範?名古屋港水族館）, Miho Ito（伊藤 美穂?名古屋港水族館）, Masanori Kurita（栗田 正徳?名古屋港水族館）, Masao Miyazaki（宮崎 雅雄?岩手大学农学部）, Yoshio Yamamoto（山本 欣郎?岩手大学农学部）, Nobuaki Nakamuta（中牟田 信明?岩手大学农学部）
誌 名：Cell and Tissue Research
公表日：2023年6月2日
顿翱滨：
＊カメの鼻プロジェクト：
本件に関する问い合わせ先
獣医学部 共同獣医学科（旧所属?农学部） 准教授 中牟田 信明019-621-6204
nakamuta@iwate-u.ac.jp