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トランスポーターの輸送分子機構解明の新展開:光駆動性ポンプをモデルタンパクとして研究

研究課題

研究課題/領域番号 20590031
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関松山大学

研究代表者

宮内 正二  松山大学, 薬学部, 教授 (30202352)

研究分担者 菊川 峰志  北海道大学, 創成科学共同研究機構, 助教 (20281842)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード生物物理化学 / トランスポーター / 光駆動性イオンポンプ / ハロロドプシン / 輸送分子機構 / スイッチ機構 / 分子弁 / 電気生理 / レチナールタンパク / イオンポンプ / シッフ塩基 / 膜タンパクの結晶化 / レチナール
研究概要

光駆動性クロライドポンプの輸送分子機構を明らかにすることを研究目的として研究を行い,輸送活性を様々な物理化学的手法より測定し,以下の結果を得た.
(1)種々の変異体を作成し,その変異体におけるCl-結合能を測定した.結合に対して重要な残基を特定した.Arg123,Ser130,Asp252である.
(2)Cl^-の細胞外から細胞内へのタンパク内移動には,Ser130およびAsp252が重要であることが明らかとなった.
(3)Ser130は,Cl^-が細胞質側から細胞外側に逆流が起こらないようにする分子弁として機能していることが明らかとなった

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (24件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Sodium-coupled electrogenic transport of pyroglutamate (5-oxoproline) via SLC5A8, a monocarboxylate transporter.2010

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi S., Gopal E., Babu E., Srinivas S.R., Kubo Y., Umapathy N. S., Thakkar S.V., Ganapathy V., Prasad P.D.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta 1798

      ページ: 1164-1171

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic study of anti-viral ribavirin uptake mediated by hCNT3 and hENT1 in Xenopus laevis oocytes.2010

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T., Sugawara M., Kikukawa T., Miyauchi, S., Yamaguchi M., Tero A., Takagi S., Nakagaki T.
    • 雑誌名

      Biophysical Chemistry 147

      ページ: 59-65

    • NAID

      120001971708

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sodium-coupled electrogenic transport of pyroglutamate 5-oxoproline via SLC5A8, a monocarboxylate transporter.2010

    • 著者名/発表者名
      Seiji Miyauchi
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1798 ページ: 1164-1171

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic study of anti-viral ribavirin uptake mediated by hCNT3 and hENT1 in Xenopus laevis oocytes2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamamoto
    • 雑誌名

      Biophys.Chem. 147

      ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Arg123 in light-driven anion pump mechanisms of pharaonis halorhodopsin.2009

    • 著者名/発表者名
      Kubo M., Kikukawa T., Miyauchi S., Seki A., Kamiya M., Aizawa T., Kawano K., Kamo N., Demura M.
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol 85

      ページ: 547-555

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A tin oxide transparent electrode provides the means for rapid time-resolved pH measurements : application to photoinduced proton transfer of bacteriorhodopsin and proteorhodopsin.2009

    • 著者名/発表者名
      Tamogami J., Kikukawa T., Miyauchi S., Muneyuki E., Kamo N.
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol 85

      ページ: 578-589

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of functional bacteriorhodopsin by an Escherichia coli cell-freeprotein synthesis system supplemented with steroid detergent and lipid2009

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Shimono
    • 雑誌名

      Protein Sci 18

      ページ: 2160-2171

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A tin oxide transparent electrode provides the means for rapid time-resolved pH measurements : application to photoinduced proton transfer of2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Tamogami
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol 85

      ページ: 578-589

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Arg123 in Light-driven Anion Pump Mechanisms of pharaonis Halorhodopsin2009

    • 著者名/発表者名
      Megumi Kubo
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol 85

      ページ: 547-555

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uptake of 3,4-methylenedioxy- methamphetamine and its related compounds by a proton-coupled transport system in Caco-2 cells.2008

    • 著者名/発表者名
      Kuwayama K., Inoue H., Kanamori T., Tsujikawa K., Miyaguchi H., Iwata Y., Miyauchi S., Kamo N., Kishi T.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta 1778(1)

      ページ: 42-50

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies on effects of external electric fields on halobacteria with fluorescence intensity and fluorescence lifetime imaging microscopy.2008

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi T., Wang H.P. Tsujimoto K., Miyauchi S., Kamo N., Ohta N.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 37(5)

      ページ: 522-523

    • NAID

      10021080359

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulation of Na^+/Cl^--coupled opioid peptide transport system in SK-N-SH cells by L-kyotorphin, an endogenous substrate for H+-coupled peptide transporter PEPT2.2008

    • 著者名/発表者名
      Thakkar S.V., Miyauchi S., Prasad P.D., Ganapathy V.
    • 雑誌名

      Drug Metab Pharmacokinet 23

      ページ: 254-262

    • NAID

      10021956289

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulation of Na^+/Cl^--coupled Opioid Peptide Transport System in SK-N-SH Cells by L-kyotorphin, an Endogenous Substrate for H^+-coupled Peptide Transporter PEPT22008

    • 著者名/発表者名
      Santoshan, V. Thakkar
    • 雑誌名

      Drug Metab. Pharmacokinet. 23

      ページ: 254-262

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of amphetamine-type stimulants and their metabolites in plasma, urine and bile by liquid chromatography with a strong cation-exchange column-tandem mass spectrometry.2008

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kuwayama
    • 雑誌名

      J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 867

      ページ: 78-83

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Uptake of 3, 4-methylenedioxymethamphetamine and its related compounds by a proton-coupled transport system in Caco-2 cells.2008

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kuwayama
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta 1778

      ページ: 42-50

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sodium-coupled Monocarboxylate Transporters in Normal Tissues and in Cancer.2008

    • 著者名/発表者名
      Vadivel Ganapathy
    • 雑誌名

      Aaps J 10

      ページ: 193-199

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ハロロドプシンのCl-移動中における,シッフ塩基のpKaの変化2010

    • 著者名/発表者名
      宮内正二,関顕照,下野和実,菊川峰志,出村誠,加茂直樹
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス,仙台
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] アザイド存在下における,光駆動性クロライドポンプのイオン輸送2010

    • 著者名/発表者名
      宮内正二,関顕照,下野和実,菊川峰志,出村誠,加茂直樹
    • 学会等名
      第5回トランスポーター研究会
    • 発表場所
      東京医科大学病院,東京
    • 年月日
      2010-07-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光駆動性クロライドポンプにおける基質認識機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      宮内正二
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      桃太郎アリーナ, 岡山
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 等温滴定型熱量計による多剤排出輸送担体EmrEと基質との相互作用解析2010

    • 著者名/発表者名
      下野和実
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      桃太郎アリーナ, 岡山
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光駆動性クロライドポンプにおける基質認識機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      宮内正二,下野和実,菊川峰志,出村誠,加茂直樹
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      桃太郎アリーナ,岡山
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Can we deal with an opioid peptide transporter as a target for drug development?2009

    • 著者名/発表者名
      宮内正二
    • 学会等名
      26th Annual Research Conference in Pharmaceutical Sciences
    • 発表場所
      Chulalongkorn University, Bangkok
    • 年月日
      2009-12-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ファラオニスハロロドプシンのCl^-輸送機構におけるAsp252の役割2009

    • 著者名/発表者名
      菊川峰志,宮内正二,一尾裕章,北川拓,出村誠,加茂直樹
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      アスティ徳島,徳島
    • 年月日
      2009-11-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ファラオニスハロロドプシンポンプのCl-輸送機構におけるAsp252の役割2009

    • 著者名/発表者名
      菊川峰志
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      アスティとくしま, 徳島
    • 年月日
      2009-11-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SMR型多剤排出輸送担体と基質の相互作用に伴う熱量変化2009

    • 著者名/発表者名
      下野和実
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      アスティとくしま, 徳島
    • 年月日
      2009-10-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Role of the aspartic acid residue adjacent to the retinylidene Schiff base in the light-driven Cl- pump halorhodopsin.2009

    • 著者名/発表者名
      Kikukawa T., Miyauchi S., Kitagawa Ichio H., T., Kamiya M., Aizawa T., Kawano K., Demura M., Kamo N
    • 学会等名
      15^<th> International Congress on Photobiology
    • 発表場所
      Dusseldorf, Germany
    • 年月日
      2009-06-23
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Role of the aspartic acid residue adjacent to the retinylidene Schiff base in the light-driven Cl- pump halorhodopsin2009

    • 著者名/発表者名
      菊川峰志
    • 学会等名
      13th International conference on photobiology
    • 発表場所
      Congress Centre Dusseldorf(Dusseldorf, Germany)
    • 年月日
      2009-06-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Na^+/モノカルボン酸共輸送担体(SMCT)の基質認識機構における構造活性相関2009

    • 著者名/発表者名
      宮内正二
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハロロドプシンポンプ機能におけるシッフ塩基近傍酸性残基の役割2008

    • 著者名/発表者名
      菊川峰志,宮内正二,関顕照,北川拓,出村誠,Vadivel Ganapathy,加茂直樹
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場,福岡
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ハロロドプシンポンプ機能におけるシッフ塩基近傍酸性残基の役割2008

    • 著者名/発表者名
      宮内正二
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハロロドプシンの光活性はホモ三量体化によって変調を受けるのか?2008

    • 著者名/発表者名
      塚本卓
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光駆動型クロライドポンプハロロドプシンのアニオン取り込みにおけるアルギニン側鎖の構造変化2008

    • 著者名/発表者名
      久保恵美
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場, 福岡
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Transport of neurotoxic monocarboxylates via the Na^+-coupled monocarboxylate transporter SMCT1 (SLC5A8).2008

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi S., Dabazaki Y., Gopal E., Ganapathy V.
    • 学会等名
      American Association of Pharmaceutical Scientists (AAPS) Annual Meeting
    • 発表場所
      Georgia World Congress Center, Atlanta
    • 年月日
      2008-11-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Transport of Neurotoxic monocarboxylate via the Na^+-Coupled Monocarboxylate Transporter SMCT1 (SLC5A8)2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji Miyauchi
    • 学会等名
      American Association of Pharmaceutic al Scientists (AAPS) Annual Meeting
    • 発表場所
      Georgia World Congress Center, Atlanta
    • 年月日
      2008-11-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光駆動性クロライドポンプ, ハロロドプシンのアザイド存在下におけるイオン輸送機構に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      宮内正二
    • 学会等名
      第30回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター, 札幌
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光駆動クロライドイオンポンプ,ハロロドプシンのアザイド存在下におけるイオン輸送機構に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      宮内正二,青山健太郎,菊川峰志,出村誠,Vadivel Ganapathy,加茂直樹
    • 学会等名
      第30回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌
    • 年月日
      2008-08-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] IMPORTANT AMINO ACID RESIDUES OF FUNCTIONING IN HALORHODOPSIN FROM NATRONOMONAS PHARAONIS, NpHR2008

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kamo
    • 学会等名
      13th International conference of retinal proteins
    • 発表場所
      Palau de Congressos de Barcelona, Barcelona
    • 年月日
      2008-06-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ROLE OF ARG 123 IN LIGHT-DRIVEN ANION PUMP MECHANISMS OF N. PHARAONIS HALORHODOPSIN, NpHR2008

    • 著者名/発表者名
      Megumi Kubo
    • 学会等名
      13th International conference of retinal proteins
    • 発表場所
      Palau de Congressos de Barcelona, Barcelona
    • 年月日
      2008-06-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Vadivel Ganapathy and Naoki Kamo. Mechanism of proton transport via azide-bound halorhodopsin from Natronomonas pharaonis.2008

    • 著者名/発表者名
      Seiji Miyauchi, Akiteru Seki , Takashi Kikukawa, Kentaro Aoyama, Makoto Demura
    • 学会等名
      第3回トランスポーター研究会
    • 発表場所
      京都大学,京都
    • 年月日
      2008-06-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanism of proton transport via azide-bound halorhodopsin from Natronoraonas pharaonis2008

    • 著者名/発表者名
      宮内正二
    • 学会等名
      第3回トランスポーター研究会
    • 発表場所
      京都大学薬学部, 京都
    • 年月日
      2008-06-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] コンパス-生物薬剤学(第2章「生体膜の構造と薬物の生体膜透過機構」)2010

    • 著者名/発表者名
      岩城正宏,伊藤智夫編
    • 出版者
      南江堂,東京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 製剤化のサイエンス-基礎とCMC(第1部製剤材料,2章「分散系」)2010

    • 著者名/発表者名
      永井恒司,園部尚編
    • 出版者
      じほう,東京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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