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Evolutionary possibility of drug transporters from lipid transporters

Research Project

Project/Area Number 18K19176
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Kimura Yasuhisa  京都大学, 農学研究科, 助教 (10415143)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsABCタンパク質 / 多剤輸送体 / 脂質輸送体 / 機能変換 / 薬物輸送体 / コレステロール / タンパク質進化 / トランスポーター
Outline of Final Research Achievements

ABC (ATP Binding Cassette) transporters transport various hydrophobic compound by energy of ATP binding and hydrolysis. Despite the highly homologous amino acid sequence and structural backbone, several transporters function as lipid and multidrug transporter. The aim of this study is to clarify the molecular mechanisms of functional differentiations of these transporters. In this study, we found that substrate translocation pathway is different between lipid and multidrug transporter. By using chimeric protein of these transporters, it was suggested that substrate translocation pathway is important for the functional differentiation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ABCタンパク質がどのように機能分化を達成してきたかを明らかにすることは、タンパク質進化を考えるうえで重要である。本研究では脂質と薬物の輸送体として機能分化した近縁輸送体の機能分化機構に着目し、機能分化に部分的に関与する領域を同定することに成功した。ヒトには多くの膜輸送タンパク質が存在し、基本的な生命活動を多く担っている。また、これらの機能的重要性から薬物の開発対象としても注目されている。本研究の成果はABCタンパク質だけでなく、様々な輸送体がどのように進化してきたかをときあかす端緒になると期待できる。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] In vivo FRET analyses reveal a role of ATP hydrolysis?associated conformational changes in human P-glycoprotein2020

    • Author(s)
      Futamata Ryota、Ogasawara Fumihiko、Ichikawa Takafumi、Kodan Atsushi、Kimura Yasuhisa、Kioka Noriyuki、Ueda Kazumitsu
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: in press Issue: 15 Pages: 5002-5011

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.012042

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Apolipoprotein A-I directly interacts with extracellular domain 1 of human ABCA1.2019

    • Author(s)
      Takaaki Kawanobe, Naoko Shiranaga, Noriyuki Kioka, Yasuhisa Kimura & Kazumitsu Ueda
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 83 Issue: 3 Pages: 490-497

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1547106

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生細胞膜上におけるヒト多剤輸送体P-glycoproteinの構造変化とATP結合・加水分解の共役機構の解明2019

    • Author(s)
      二股良太、小笠原史彦、 市川尚文、木村泰久、 木岡紀幸、植田和光
    • Organizer
      第14回トランスポーター研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コレステロールによるヒト多剤輸送体MDR1の活性調節機構の解析2019

    • Author(s)
      岩村紗花、木岡紀幸、植田和光、木村泰久
    • Organizer
      第14回トランスポーター研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 多剤輸送体P-glycoprotein (ABCB1)による薬剤輸送には 2分子のATP結合・加水分解 が共役する2019

    • Author(s)
      二股良太、小笠原史彦、 市川尚文、木村泰久、 木岡紀幸、植田和光
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 生化学的手法を基軸としたヒトABCタンパク質の機能解析2019

    • Author(s)
      木村泰久、川野邊峻哲、植田和光
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト多剤輸送体P-糖タンパク質の酵素活性にコレステロールが与える影響の解析2019

    • Author(s)
      岩村紗花、木岡紀幸、植田和光、木村泰久
    • Organizer
      日本農芸化学会 関西・中部支部 2019年度合同神戸大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] リン脂質輸送体ABCB4の第4膜貫通ヘリックスに存在するプロリンの機能解析2019

    • Author(s)
      小川峻、末永健人、木岡紀幸、植田和光、木村泰久
    • Organizer
      日本農芸化学会 2019年度大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト由来浮遊培養細胞への遺伝子導入手法の検討2018

    • Author(s)
      木村泰久、松尾道憲、木岡紀幸、植田和光
    • Organizer
      2018年度日本農芸化学会関西支部大会(第505回講演会)
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-07-25   Modified: 2021-02-19  

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