生理学研究所、温度・痛み受容体を活性化する温度を決めるアミノ酸の同定に成功

発表日:2022年07月27日

蚊はどのようにして温度や痛みを感じるのか？

温度・痛み受容体を活性化する温度を決めるアミノ酸の同定に成功

■内容

蚊が人間を感知して近づく際に重要な手掛かりの一つは体温です。蚊は、温度感受性TRPチャネルの1つのTRPA1（ティーアールピーエーワン）が活性化することで、熱い温度を感知します。しかし、温度感受性TRPチャネルがどのようにして温度を感知し活性化するかは明らかになっていません。今回、自然科学研究機構 生理学研究所/生命創成探究センターの富永真琴教授らのグループは、蚊の温度・痛み受容体であるTRPA1を活性化する温度の決定に重要なアミノ酸残基を明らかにしました。本研究結果は、Journal of Biological Chemistryに掲載（米国東部時間7月16日）されました。

蚊の攻撃を受ける暑い夏になりました。蚊は二酸化炭素、人間の匂い、人間の体温を感知して近づいてきます（図1）。蚊を含む多くの動物は、昨年ノーベル生理学医学賞が授与された研究テーマの対象分子である温度感受性TRPチャネルの1つのTRPA1（ティーアールピーエーワン）で温度を感知しています。TRPA1はヒトではワサビの受容体で、温度や痛み刺激を感知することが知られています。しかし、TRPA1がどのようにして温度を感知するかは明らかになっていません。これまで研究グループは、異なる生息地の蚊を比較し、TRPA1を活性化する最も低い温度（温度閾値）が生息地によって大きく異なることを報告しており、気温の高い熱帯の蚊のTRPA1は、比較的涼しい温帯の蚊のTRPA1より8度から10度高い温度で初めて活性化することが分かっていました（図1）。暑い熱帯で生息する蚊は、環境温度を痛み刺激と感じないよう、高い温度でTRPA1が活性化するようになったと考えられています。しかし、どのようなメカニズムでその違いが生じるか明らかではありませんでした。

研究グループはまず初めに、TRPA1のどの部分が温度受容に重要なのかを調べるため、ネッタイシマカとアカイエカのアミノ配列の一部を人為的に入れ替える実験を行いました。高い温度で活性化するTRPA1を持つ熱帯の蚊（ネッタイシマカAdes aegypti:Aa）と比較的低めの温度で活性化するTRPA1を持つ温帯の蚊（アカイエカCulex pipiens pallens:Cp）のTPRA1のアミノ末端を取り替えたところ、驚いたことに、アミノ末端のみがネッタイシマカ由来で、その他のアミノ配列は全てアカイエカのTRPA1(Aa N)の場合、ネッタイシマカのTRPA1(Aa TRPA1)のように高い温度でしか活性化しませんでした。一方で、アミノ末端のみアカイエカ由来で、他が全てネッタイシマカのTRPA1(Cp N)の場合、アカイエカのTRPA1(Cp TRPA1)のように低い温度でも活性化することが分かりました（図2）。この結果は、アミノ末端に活性化温度閾値の決定に重要な構造があることを示しています。さらに細かく機能を調べていくことによって、アミノ末端の70のアミノ酸が活性化温度閾値の決定に重要なことがわかりました。

※以下は添付リリースを参照

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添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/637238/01_202207271552.pdf