昆虫の化学感覚器に発現するイオノトロピック型化学感覚受容体  [in Japanese] Ionotropic chemosensory receptors expressed in insect olfactory and gustatory systems  [in Japanese]

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Author(s)

    • 佐藤 幸治 SATO Koji
    • 東京大学生産技術研究所 機械・生体系部門・ERATO竹内バイオ融合プロジェクト ERATO Takeuchi Biohybrid Innovation Project, JST

Abstract

外界の化学物質は,五感のうち,嗅覚と味覚によって受容,識別される。この2つは合わせて化学感覚と呼ばれ,動物が最初に獲得した外界を認識する感覚系である。化学感覚が認識する化学物質は数十万ともいわれ,その多様性に対応するため,化学感覚受容体は遺伝子中で最も大きなファミリーを構成している。線虫から高等脊椎動物に至るまで,化学感覚受容体のほとんどはGタンパク質共役型受容体ファミリーに属しており,受容した化学物質の情報はGタンパク質シグナル伝達経路を経て,その下流のイオンチャネルが活性化されることで電気信号へと変換される。しかし昆虫の嗅覚受容体や味覚受容体はGタンパク質共役型受容体と共通の7回膜貫通構造を持ちながら,匂いや味物質で直接活性化されるイオンチャネルを構成することが明らかとなった。また神経伝達物質のイオノトロピック型受容体が,昆虫では化学感覚受容体へと進化していることも明らかになった。一方で,昆虫の化学感覚におけるGタンパク質シグナル伝達経路に関する知見は,断片的である。本稿ではこの昆虫にユニークな,化学感覚受容体として機能しているリガンド活性型イオンチャネルについて述べる。

  Chemosensory system recognizes more than 100,000 chemical compounds in the environment. Animals have evolved the diverse chemoreceptor gene families, which allow the recognition of infinitely many chemicals. In vertebrates, most of chemoreceptors belong to the family of G-protein coupled receptors possessing seven-transmembrane domains. Thus, binding of ligand and receptors results in activation of G-protein signaling pathways and downstream ion channels. Although insect olfactory and gustatory receptors have been reported as the member of G-protein coupled receptors, recent progress in the functional expression of insect chemoreceptors revealed the conformation of ligand-gated ion channel by olfactory and gustatory receptors. The activity of these ion channels is independent of known G-protein signaling pathways. Genome analysis of fruit flys also has revealed the diverse ionotropic glutamate receptor-related gene families function as the chemoreceptor. In this review, I discuss some of the molecular mechanism underlying the insect chemosensory systems, with a particular focus on the function of chemosensory receptor-channels.

Journal

  • Hikaku seiri seikagaku(Comparative Physiology and Biochemistry)

    Hikaku seiri seikagaku(Comparative Physiology and Biochemistry) 29(2), 50-57, 2012-04-30

    THE JAPANESE SOCIETY FOR COMPARATIVE PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY

References:  49

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10030727634
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10391932
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    REV
  • ISSN
    09163786
  • NDL Article ID
    023678894
  • NDL Call No.
    Z18-1651
  • Data Source
    CJP  NDL  J-STAGE 
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