ABC蛋白スーパーファミリーによる異物排出機構の解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10217202
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 洋史 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (80206523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 将夫 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (30251440)
• Keywords: MRP2 / MRP3 / 有機アニオン輸送 / 胆汁酸輸送 / 血液脳関門 / 小腸上皮細胞 / 多剤耐性

Research Abstract

本年度は特に当研究室でクローニングされたMRP3の機能解析に焦点をあてた検討を加えた。MRP3は胆汁うっ滞時に、肝細胞血管側膜上に発現誘導をうける輸送担体である。MRP3 cDNAを哺乳類細胞(HeLa細胞、LLC-PK1細胞)に遺伝子導入し、安定発現株を得た。これらの細胞より膜ベシクルを調製し、各種化合物の輸送について検討を加えた。その結果、MRP3は17b estradiol 17b-D-glucuronide等のグルクロン酸抱合体のほか、methotrexateなどの有機アニオン系化合物を未変化体(非抱合型)のまま輸送することが示された。これらの点では、MRP3の機能はMRPlおよびMRP2と類似している。しかしながら、MRP1および2の良好な基質となるグルタチオン抱合体(leukotriene C4など)は、MRP3にとってはpoor substrateにしかすぎなかった。これはMRPファミリー間で基質特異性が大きく異なることを示す始めての例となるばかりでなく、MRPによる抗癌剤耐性機構にも関係する。すなわち、MRP3高発現細胞はmethotrexate耐性を獲得するが、この事実は当研究結果により説明される。またMRP3高発現細胞は、MRP1および2発現細胞とは異なりビンカアルカロイドなどに対しては耐性を獲得できないが、この結果もMRP1および2によるビンカアルカロイド輸送にはグルタチオンが関与することを考慮すると説明されうる。すなわちMRP3はグルタチオンmoietyを認識できないため、ビンカアルカロイド耐性を付与できないものと考えられる。さらに、大変興味深いことにMRP3はタウロコール酸などの一価の胆汁酸、タウロリトコール酸硫酸抱合体などをも基質とすることが見出され、ここでもMRP1および2との基質特異性の差異が観察された。これらの結果は、今後MRP1あるいはMRP2と、MRP3のキメラ蛋白を用いることにより、基質認識部位を決定しうることを示している。

Research Products

• [Publications] M. Homma: "High affinity efflux transport for glutathione conjugates on the luminal membrane of a mouse brain capillary endothelia cell line (MBEC4)"J. Pharmacol. Exp. Ther.. 288. 198-203 (1999)
• [Publications] X..-Y. Chu: "Active efflux of CPT-11 and its metabolites in human KB-derived cell lines"J. Pharmacol. Exp. Ther.. 288. 735-741 (1999)
• [Publications] T. Hirohashi: "Characterization of the transport properties of cloned rat multidrug resistance associated protein 3 (MRP3)"J. Biol. Chem.. 274. 15181-15185 (1999)
• [Publications] J. Nishino: "Transepithelial transport of organic anions across the choroid plexus : Possible involvement of organic anion transporter and multidrug resistance associated protein"J. Pharmacol. Exp. Ther.. 290. 289-294 (1999)
• [Publications] T. Hirohashi: "The function and expression of multidrug resistance associated protein (MRP) family in human colon adenocarcinoma cells (Caco-2)"J. Pharmacol. Exp. ther.. 292. 265-270 (2000)
• [Publications] T. Hirohashi: "ATP-dependent transport of bile salts by rat multidrug resistance-associated protein 3 (MRP3)"J. Biol. Chem.. 275. 2905-2910 (2000)
• [Publications] H.Suzuki: "Transporters for bile acids and organic anions"In "Membrane transporters as drug targets" edited by G.Amidon and W.Sadee, Plenum Publishing Corp., New York. 54 (1999)