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Elucidation of the mechanisms of subcellular localization of the prostaglandin transporter

Research Project

Project/Area Number 20K22719
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0801:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionTakasaki University of Health and Welfare

Principal Investigator

Nakamura Yoshinobu  高崎健康福祉大学, 薬学部, 助教 (60880317)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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)
KeywordsSLCO2A1 / プロスタグランジン / N型糖鎖修飾 / 細胞内局在 / 肥厚性皮膚骨膜症 / 非特異性多発性小腸潰瘍症
Outline of Research at the Start

炎症性の難病である肥厚性皮膚骨膜症および非特異性多発性小腸潰瘍症の原因遺伝子とされるSLCO2A1は、プロスタグランジン(PG)E2の細胞内外濃度を調節する膜輸送体である。SLCO2A1は細胞内の発現局在の違いによって、PGE2の作用を増強と減弱の相反する方向に調節するが、本輸送体の細胞内局在制御機構は不明である。そこで本研究では、SLCO2A1の細胞内局在制御因子の同定とそれらによるPGE2作用調節機構を明らかにし、2つの難病の発症および進展に関わるSLCO2A1の役割解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Prostaglandin (PG) transporter SLCO2A1 plays an important role in the regulation of PG actions. Its loss of function is responsible for two refractory diseases, pachydermoperiostosis (PDP) and chronic enteropathy associated with SLCO2A1 (CEAS). We found that SLCO2A1 localizes differently at the plasma membrane and/or intracellular vesicles depending on the cell types. This differential localization modulates PG actions in opposite directions, "attenuated" and "enhanced," however the mechanisms of subcellular localization of SLCO2A1 remain unclear. In this study, we found that N-glycosylation, a post-translational modification, is one of the localization regulators that modulates the plasma membrane expression levels of SLCO2A1.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PDPとCEASはいずれも有効な治療法がない指定難病である。どちらもSLCO2A1が原因遺伝子として同定されているが、SLCO2A1の機能喪失によって病態が形成される仕組みは十分に解明されていない。本研究成果であるN型糖鎖がSLCO2A1の細胞内局在を調節するという発見は、種々の細胞に幅広く発現するSLCO2A1の生理的役割を理解する上で重要な知見であり、将来的にPDPとCEASの病態解明に繋がる可能性がある。

Report

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

    (14 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Phenolsulfonphthalein as a surrogate substrate to assess altered function of the prostaglandin transporter SLCO2A12022

    • Author(s)
      Nakamura Yoshinobu、Kozakai Hina、Nishio Tsubura、Yoshida Kazuki、Nakanishi Takeo
    • Journal Title

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      Volume: 44 Pages: 100452-100452

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2022.100452

    • NAID

      210000188858

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent advances in studies of SLCO2A1 as a key regulator of the delivery of prostaglandins to their sites of action2021

    • Author(s)
      Nakanishi T, Nakamura Y, Umeno J
    • Journal Title

      Pharmacol Ther

      Volume: 223 Pages: 107803-107803

    • DOI

      10.1016/j.pharmthera.2021.107803

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toxicological implication of prostaglandin transporter SLCO2A1 inhibition by cigarette smoke in exacerbation of lung inflammation2020

    • Author(s)
      Nakanishi Takeo、Sakiyama Shiori、Takashima Hiroki、Honda Ryokichi、Shumba Melody N.、Nakamura Yoshinobu、Kasahara Kazuo、Tamai Ikumi
    • Journal Title

      Toxicology and Applied Pharmacology

      Volume: 405 Pages: 115201-115201

    • DOI

      10.1016/j.taap.2020.115201

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] プロスタグランジン膜輸送体SLCO2A1におけるN型糖鎖の役割2022

    • Author(s)
      川田 日向子, 中村 吉伸, 相澤 千里, 中西, 猛夫
    • Organizer
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  • [Presentation] フェノールスルホンフタレインを用いたプロスタグランジン膜輸送体SLCO2A1機能評価2022

    • Author(s)
      西尾 円来, 中村 吉伸, 小酒井 陽奈, 吉田 一貴, 中西, 猛夫
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
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      中村 吉伸, 伊藤 政明, 岡田 俊昭, 岡田 泰伸, 松岡 功, 中西, 猛夫
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
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  • [Presentation] 低張性刺激がSLCO2A1のプロスタグランジンE2輸送及びMaxi-Clチャネル活性に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      中村 吉伸, 伊藤 政明, 岡田 俊昭, 岡田 泰伸, 松岡 功, 中西, 猛夫
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
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      中村 吉伸, 小酒井 陽奈, 西尾 円来, 青木 澪士, 中西 猛夫
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      中村 吉伸, 中西 猛夫
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      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] タバコ煙抽出物がプロスタグランジン膜輸送体SLCO2A1に及ぼす影響2021

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      中西 猛夫, 中村 吉伸, Melody N. Shumba
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      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] SLCO2A1による脳の領域特異的なプロスタグランジンD2動態制御機構2020

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      中村 吉伸, 中西 猛夫
    • Organizer
      第35回 日本薬物動態学会年会
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      中村 吉伸, 坂口 貴俊, 中西 猛夫
    • Organizer
      第15回 トランスポーター研究会年会
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  • [Presentation] Effect of cigarette smoke extract on the function and expression of transporter SLCO2A12020

    • Author(s)
      Melody Shumba, Yoshinobu Nakamura, Takeo Nakanishi
    • Organizer
      第5回トランスポーター研究会関東部会
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  • [Remarks] 高崎健康福祉大学薬学部 分子動態制御学研究室ウェブページ

    • URL

      https://www.molecularkinetics.org

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report

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Published: 2020-09-29   Modified: 2023-01-30  

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