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Functional analysis of MCTs responsible for energy source transport and search for therapeutic agents

Research Project

Project/Area Number 20K07171
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Kobayashi Masaki  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70431319)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsモノカルボン酸輸送担体(MCT) / 乳酸 / ピルビン酸
Outline of Research at the Start

本邦において高齢者に頻発する糖尿病や認知症等の疾患に対する有効な予防・治療法の開発が求められている。この対策として栄養介入による効果を期待するものが数多く報告され、これは生体内のエネルギー源の重要性を示唆するものである。最近エネルギー源として認知されてきた乳酸やピルビン酸とこれらを輸送するモノカルボン酸輸送担体(MCT)は、上記疾患と関連することが示唆されている。しかしながらMCTの機能および生体内の役割については未だ不明な点が多い。そこで本研究では機能が未解明なMCTに着目し、細胞における機能・発現を基礎研究により明らかにし、これらを標的とした化合物の探索を行う。

Outline of Final Research Achievements

Effects of nutritional intervention as a countermeasure for diseases such as diabetes and dementia have been expected, which indicates the importance of energy sources in human body. Human monocarboxylate transporters (hMCTs), which transport lactate and other energy sources, have been suggested to be associated with the above diseases. In this study, we aimed to clarify the function of hMCT2 and hMCT11 among hMCTs. The results of clinical studies on hMCT11 polymorphisms in patients with type 2 diabetes and studies using hMCT11 transiently expressing cells suggested that hMCT11 is associated with glucose metabolism. We also established a system that can evaluate hMCT2 function and found that hMCT2 is partially involved in lactate transport in neuron-derived cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により機能が未解明であったhMCT11が糖代謝に関わることを示唆したことから、今後hMCT11と糖尿病病態との関連性のさらなる解明に寄与するものと考える。またhMCT2については、機能評価系の確立ならびに細胞レベルでの寄与を示唆したことから、今後hMCT2をターゲットとした新規治療薬の創製につながることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Involvement of SLC16A1/MCT1 and SLC16A3/MCT4 in l-lactate transport in the hepatocellular carcinoma cell line2022

    • Author(s)
      Mukai Y, Yamaguchi A, Sakuma T, Nadai T, Furugen A, Narumi K, Kobayashi M
    • Journal Title

      Biopharm Drug Dispos

      Volume: 43 Issue: 5 Pages: 183-191

    • DOI

      10.1002/bdd.2329

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The association between SLC16A11 haplotype and lipid metabolism in Japanese patients with type 2 diabetes2021

    • Author(s)
      Kimura Y, Higuchi I, Kobayashi M, Furugen A, Narumi K, Suzuki Y, Miyoshi H, Nakamura A, Atsumi T, Iseki K.
    • Journal Title

      Drug Metab Pharmacokinet

      Volume: 37 Pages: 100376-100376

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2020.100376

    • NAID

      210000167687

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport function, regulation, and biology of human monocarboxylate transporter 1 (hMCT1) and 4 (hMCT4)2021

    • Author(s)
      Kobayashi M, Narumi K, Furugen A, Iseki K
    • Journal Title

      Pharmacol Ther

      Volume: 226 Pages: 107862-107862

    • DOI

      10.1016/j.pharmthera.2021.107862

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of the essential extracellular aspartic acids conserved in human monocarboxylate transporters 1, 2, and 42020

    • Author(s)
      Yamaguchi A, Narumi K, Furugen A, Iseki K, Kobayashi M
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 529(4) Issue: 4 Pages: 1061-1065

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.06.068

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分化誘導されたヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞における乳酸輸送担体の同定2023

    • Author(s)
      佐久間智也、向井悠斗、山口敦史、石川修平、古堅彩子、鳴海克哉、小林 正紀
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝がん由来細胞において乳酸輸送に寄与する輸送担体の同定に関する研究2022

    • Author(s)
      向井悠斗、山口敦史、佐久間智也、古堅彩子、鳴海克哉、小林正紀
    • Organizer
      日本薬学会北海道支部第149回例会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] MCT11が2型糖尿病に関与するメカニズムの研究2021

    • Author(s)
      鈴木雄也、山口敦史、木村有希、樋口一世、鳴海克哉、古堅彩子、小林正紀
    • Organizer
      第34回北海道薬物作用談話会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] hMCT1, 2, 4の細胞外アスパラギン酸の機能解析2021

    • Author(s)
      山口敦史、鳴海克哉、古堅彩子、井関健、小林正紀
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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