| Project/Area Number |
23K06283
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
山城 貴弘 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (20826614)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯浅 博昭 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (20191471)
保嶋 智也 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (50753555)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 動物種差 / トランスポーター / 蛍光 / 迅速機能評価 / 薬物間相互作用 / 基質認識機構 / 相互作用 / ビタミン / 薬物吸収 |
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| Outline of Research at the Start |
チアミントランスポーターとして知られるSLC19A3は比較的広範な基質認識性を有し、類似の薬物及び生理活性物質の体内動態に関与することで注目を集めている。申請者らは、最近、そのSLC19A3がピリドキシンの輸送にも働き、チアミンとは異なる基質認識部位で認識されることを新たに見出した。さらに、この部位において認識されるとみられる薬物等も見出され、未同定基質がある可能性も示唆された。そこで本研究では、そのピリドキシン認識部位に焦点を当て、またチアミン認識部位と比較しながら、網羅的な基質探索、構造活性相関的観点からの基質認識要件の検討を含めたSLC19A3の機能解析に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、チアミン（ビタミンB1）トランスポーターとして知られるSLC19A3の広範な基質認識性に着目し、SLC19A3の基質探索や、構造活性相関的観点からの基質認識要件の解明等に取り組むものである。
前年度までに申請者らは、蛍光物質であるアミロライドがSLC19A3の基質となることを見出し、アミロライドを利用したSLC19A3の迅速機能評価系を構築した。本年度は、SLC19A3のアミロライドに対する認識機構を明確にするため、動物種差に着目した解析を行った。申請者らの先行研究により、ヒトSLC19A3がチアミン及びピリドキシン（ビタミンB6）輸送機能を有する一方で、ラットやマウスなどのげっ歯類のSlc19a3は、ピリドキシン輸送機能を欠損しており、チアミンとピリドキシンでSLC19A3の認識部位が異なることが明らかとなっている。そこではじめに、ラット及びマウスのSlc19a3のアミロライド輸送活性の有無を検討したところ、いずれのSlc19a3においても輸送活性は認められず、ピリドキシン輸送と同様の特性を示した。
引き続いて、トランスポーターの基質認識において重要な役割を果たす膜貫通領域（TMD）に焦点を当て、ヒトSLC19A3とマウスSlc19a3の部分アミノ酸配列を組み合わせたキメラ体を用いて、アミロライド輸送機能の評価を行った。その結果、ヒトSLC19A3の4,6,7,9番目のTMDがアミロライド輸送に関わることが示唆された。これは、ピリドキシン輸送に関わるTMD（3,4,6番目）とは異なっていることから、動物種差については同様の特性を示したが、アミロライドとピリドキシンはSLC19A3の異なる部位で認識されている可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
SLC19A3のアミロライド輸送機能について、動物種差があることが明らかとなった。さらに、その動物種差を利用して、アミロライド輸送に関わるヒトSLC19A3の膜貫通領域を見出すことができた。以上より、SLC19A3の複雑な基質認識機構の解明のための基盤情報を得ることができたため、概ね順調であると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
SLC19A3のアミロライド輸送に関わることが示唆された膜貫通領域に焦点を当て、部位特異的変異導入法によりアミロライド輸送に関与するアミノ酸残基の同定に取り組み、SLC19A3の基質認識機構の解明のための手掛かりを得る。
また、これまでに見出されたSLC19A3の基質候補化合物について、SLC19A3による輸送活性の有無を検討する。これにより、SLC19A3の新たな基質を把握すると共に、構造活性相関的観点から、SLC19A3の基質認識要件を探る。
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