Or83b嗅覚受容体

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

嗅覚受容体コレセプター
嗅覚受容体コレセプター
識別子
生物	キイロショウジョウバエ
シンボル	orcoオルソログ
ユニプロット	Q9VNB5
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Or83bは、 Orco（「嗅覚受容体コレセプター」の略）とも呼ばれ、嗅覚受容体とそれをコードする遺伝子です。^{[ 1 ]}嗅覚受容体Or83bは昆虫にのみ発現するわけではありません。その実際の機能は未だ謎に包まれていますが、広く発現しているOr83bは、2億5000万年の進化の過程で、大きく異なる昆虫集団間で保存されてきました。

関数

Or83bの機能を説明するモデルとして、2つの対立するモデルが考えられます。1つは、Or83bが他の嗅覚受容体（OR）とは独立して特定の匂い刺激と相互作用する可能性があるというものです。もう1つは、Or83bが他のORと相互作用して、あらゆる匂いへの反応を媒介する可能性があるというものです。Or83bの変異は、多くの匂い物質に対する行動的および電気生理学的反応を阻害するため、ORが嗅覚において特定の役割ではなく一般的な役割を果たしているという2つ目のモデルを裏付けています。Or83b遺伝子を変異させると、ショウジョウバエの幼虫は、腐敗した果実に関連する重要な匂い物質である酢酸エチルの領域に向かわなくなります。^[²^]

機能的保全

OR遺伝子は、味覚受容体（GR）ファミリー内に存在する単一の系統であるように思われる。しかしながら、Or83bは他のORタンパク質とは分岐しており、通常のGRに最も類似しているように見える。この保存性は、Or83bが他の化学受容体とは異なる機能を果たしていることを示唆している。^{[ 3 ]}

Or83bの相同遺伝子をクローニングし、クローンのin situハイブリダイゼーションを行い、蚊、チチュウカイミバエ、ガの相同遺伝子を持つトランスジェニックハエを作成することにより、Or83bの機能は非常に異なる昆虫集団間で保存されていることが判明しました。 ^{[ 4 ]} Or83bは他の昆虫種にも相同遺伝子を持っています。^{[ 2 ]}

Or83bは特定の匂いではなく、匂い全般に反応するため、Or83b受容体は共進化してきた他のORの特徴に反応すると考えられます。昆虫が匂いの検知に単一のタンパク質しか使用していないという事実は、昆虫においてOr83bが多様化できない方法で機能していることを示唆しています。^{[ 2 ]}

実用的な意味合い

昆虫はヒト間の血液媒介性感染症の伝播に大きな役割を果たしているため、昆虫が嗅覚系を用いてヒト宿主の位置を特定する仕組みを解明することは、昆虫の宿主位置特定方法を阻害することにつながる可能性があります。潜在的な戦略としては、Or83b変異を模倣し、受容体を阻害して拡散させる小分子を作製することが挙げられます。なぜなら、感染症伝播昆虫の個体群全体で受容体遺伝子を変異させることは現実的ではないからです。^{[ 2 ]}

昆虫の一部の種では、吸血行動は通常は見られないが、脊椎動物の匂いに対する回避行動が突然消失したことによって引き起こされる可能性がある。昆虫の食物嗜好は、特定の匂いへの誘引とは限らず、匂いに対する忌避反応の欠如によって決まる。果実穿孔蛾（Calyptrata thalictri）は、脊椎動物の揮発性物質に対して一般的に忌避反応を示す特定の嗅覚感知ニューロン群の数が減少すると、哺乳類宿主から吸血することが知られている。これにより、脊椎動物の匂いに対する通常は生来の忌避行動が停止し、宿主から吸血を試みる可能性が高くなる。^{[ 5 ]}これはOr83bではなく嗅覚感覚ニューロン集団の変化であるため、Or83bを阻害する分子を散布しても行動は止められず、新しい戦略を開発する必要がある。

参考文献

^ 「Orco 嗅覚受容体コレセプター [Drosophila melanogaster (ショウジョウバエ)] - 遺伝子 - NCBI」。
^ ^a ^b ^c ^d Larsson MC, Domingos AI, Jones WD, Chiappe ME, Amrein H, Vosshall LB (2004年9月). 「Or83bはショウジョウバエの嗅覚に必須な広く発現する嗅覚受容体をコードする」 . Neuron . 43 (5): 703–14 . doi : 10.1016/j.neuron.2004.08.019 . PMID 15339651 .
^ Robertson HM, Warr CG, Carlson JR (2003年11月). 「ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）における昆虫化学受容体遺伝子スーパーファミリーの分子進化」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 100 (Suppl 2): 14537–42 . Bibcode : 2003PNAS..10014537R . doi : 10.1073/pnas.2335847100 . PMC 304115. PMID 14608037 .
^ Jones WD, Nguyen TA, Kloss B, Lee KJ, Vosshall LB (2005年2月). 「昆虫嗅覚受容体遺伝子の機能的保全：2億5000万年の進化を経た過程」 . Current Biology . 15 (4): R119-21. Bibcode : 2005CBio...15.R119J . doi : 10.1016/j.cub.2005.02.007 . PMID 15723778 .
^ Hansson BS, Stensmyr MC (2011年12月). 「昆虫の嗅覚の進化」 . Neuron . 72 (5): 698– 711. doi : 10.1016/j.neuron.2011.11.003 . PMID 22153368 .

[1] 「Orco 嗅覚受容体コレセプター [Drosophila melanogaster (ショウジョウバエ)] - 遺伝子 - NCBI」。

[:0-2] Larsson MC, Domingos AI, Jones WD, Chiappe ME, Amrein H, Vosshall LB (2004年9月). 「Or83bはショウジョウバエの嗅覚に必須な広く発現する嗅覚受容体をコードする」 . Neuron . 43 (5): 703–14 . doi : 10.1016/j.neuron.2004.08.019 . PMID 15339651 .

[3] Robertson HM, Warr CG, Carlson JR (2003年11月). 「ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）における昆虫化学受容体遺伝子スーパーファミリーの分子進化」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 100 (Suppl 2): 14537–42 . Bibcode : 2003PNAS..10014537R . doi : 10.1073/pnas.2335847100 . PMC 304115. PMID 14608037 .

[4] Jones WD, Nguyen TA, Kloss B, Lee KJ, Vosshall LB (2005年2月). 「昆虫嗅覚受容体遺伝子の機能的保全：2億5000万年の進化を経た過程」 . Current Biology . 15 (4): R119-21. Bibcode : 2005CBio...15.R119J . doi : 10.1016/j.cub.2005.02.007 . PMID 15723778 .

[5] Hansson BS, Stensmyr MC (2011年12月). 「昆虫の嗅覚の進化」 . Neuron . 72 (5): 698– 711. doi : 10.1016/j.neuron.2011.11.003 . PMID 22153368 .

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