[发明专利]鉴定、分离并使用气味和芳香受体的方法

说明书

技术领域

本技术领域涉及气味(odorant)和芳香受体，以及可用于鉴定气味和/或芳香化合物的分析方法，并且更具体而言涉及恶臭化合物如吲哚或粪臭素的抑制剂或冲消剂。

背景技术

嗅觉是最复杂并且最少了解的人类感觉系统之一。从嗅觉受体(OR)的激活作用到感知，仍有许多步骤需要进一步研究。如果我们能够理解用于个体气味和混合物的OR代码如何转化为感知，那么我们就可以利用此知识为一些领域带来显著的利益。这些领域包括：气味调节剂，比如阻挡难闻气味的感知的恶臭冲消剂；替代不可生物降解或有毒化合物的新的调味料和芳香成分；和气味增强剂，其将限制我们对于难以从天然来源探源化合物的依赖性。“嗅觉代码”的组合示例以如下观察为中心：任何单一OR可由多种气味激活，并且相反，多数气味能够激活少数几种OR。在小鼠基因组中，有大约1200种不同的OR。相比之下，人类有大约400种。在这两种情形中，OR的清单由世界上数千种气味激活，而正是这种组合的复杂性造成我们能感知的嗅觉感受的广度。然而，自2010年以来，使用传统的脱孤法(deorphanization)只对于82种小鼠OR(约77％)和17种人类OR(约44％)鉴定出气味或配体。此外，大多数的人类OR配体(主要是试管内鉴定的)的生理相关性还未经测试。

不同的OR脱孤法已见诸文献[例如Touhara2007Deorphanizingvertebrateolfactoryreceptors:Recentadvancesinodorant-responseassaysNeurochemInt51,132-139，以及Saitoetal(2009)OdorcodingbyaMammalianreceptorrepertoire.SciSignal2,ra9，以及Peterlinetal.(2014),TheStateoftheArtofOdorantReceptorDeorphanization:aReportfromtheOrphanage,JGenPhysiol；143(5):527-42]。这些方法中的许多种都特定地依赖基于细胞的分析，其中OR在适合于高通量筛选的非嗅觉细胞中表达。然而，OR通常保持在这样的异源细胞的内质网中。因此，如果不投放到细胞表面，这些OR就无法与气味相互作用[Minetal.(2004)EndoplasmicreticulumdegradationimpedesolfactoryG-proteincoupledreceptorfunctionalexpression.BMCCellBiol5,34]。因此，一种系统的方法——其中数百至数千种不同的细胞系，其中各细胞系均具有可用于评估气味活性的独特的OR蛋白——对于全面解码气味与OR之间的组合相互作用来说是不适合的方法，因为许多或大多数受体在这样的细胞系中不能正常起作用。因此，需要新的方法，其能在生物体中存在的OR的完整列表中迅速且可靠地鉴定出由一种或多种气味特异性地激活或抑制的OR的相对较小的子集。进一步需要一种方法，其涉及从推定OR具有全部功能的嗅觉神经元本身鉴定出OR，从而规避在非嗅觉细胞中OR分析的公知挑战。

恶臭化合物如吲哚、粪臭素(3-甲基吲哚)和对甲酚产生难闻的气味，其例如出现于厕所和其他包含排泄物等的“浴室”来源。因此，掩盖或减少例如人对这些化合物的嗅觉的恶臭冲消剂是所希望的。需要鉴定出气味受体，更特别而言恶臭受体。结合于吲哚和粪臭素的受体也已鉴定出，结合于那些受体的化合物也已被发现并报告为恶臭的潜在调节剂。然而，由于存在于哺乳动物的众多OR，对于结合至恶臭受体，尤其是吲哚和粪臭素受体的受体完整列表的快速鉴定仍然是所希望的。进一步希望依赖于新的恶臭受体以鉴定出结合至这些受体的新的有效化合物的分析。

发明内容

本文提供一种鉴定被气味或芳香化合物激活的嗅觉受体的方法，包括：

i)从非人类哺乳动物物种中将含有天然嗅觉神经元的分离的嗅觉上皮解离成单个细胞，其中每个神经元都表达嗅觉受体；

j)给嗅觉细胞加载指示剂染料，该染料允许测定嗅觉受体的气味或芳香受体结合活性；