上皮細胞におけるアミノ酸・薬物のベクトル輸送形成機構の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12144201
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 杉山 雄一 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (80090471)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金井 好克 杏林大学, 医学部, 教授 (60204533)
• Keywords: 胆汁排泄 / 経細胞輸送 / ベクトル輸送 / ABCトランスポーター / アミノ酸トランスポーター / 上皮細胞 / 尿細管 / 腎臓

Research Abstract

上皮細胞における薬物のベクトル輸送について、特に有機アニオン系化合物の胆汁排泄に焦点を当てた検討を進めた。極性細胞(MDCK細胞)にラット肝取り込みに関与するNtcp、ラット胆汁排泄に関与するBcrpを共発現させた。この細胞を介した8種類の胆汁酸の経細胞輸送を定量化した。MDCK細胞に内因性の存在するトランスポーターのため、taurocholateについてははNtcpを発現させるのみでベクトル輸送を達成しているが、BSEPの共発現により有意にベクトル輸送の効率は増加した。また、lithocholate以外の胆汁酸についてもNtcp/Bsepの共発現によりベクトル輸送を達成しており、本システムが胆汁酸の肝胆系輸送機構を明らかにする上で有用であることが明らかとなった。
ヘテロダイマー型アミノ酸トランスポーターの補助サブユニットに内在すると考えられる管腔側膜あるいは血管側膜へのsortingシグナルを明らかにするために、2つの補助サブユニット間の分子キメラを作製し、MDCKII細胞に発現させた。活性サブユニットの膜移行を観察することにより、補助サブユニットのN-末端領域にsortingに関わる領域が存在することが明らかになった。また、活性サブユニットBAT1の日本人型シスチン尿症変異(P482L)の解析により、細胞膜移行における活性サブユニットのC-末端の重要性を明らかにした。この部位に結合する複数個のタンパク質を2次元電気泳動により単離し、タンパク質特定のための解析を進行させている。

Research Products

• [Publications] Hirouchi M et al.: "Characterization of the cellular localization, expression level and function of SNPs variants of MRP2/ABCC2"Pharm Res. in press.
• [Publications] Deguchi T et al.: "Characterization of uremic toxin transport by organic anion transporters in the kidney"Kidney Int.. 65. 162-174 (2004)
• [Publications] Suzuki M et al.: "ABCG2 transports sulfated conjugates of steroids and xenobiotics"J Biol Chem. 278. 22644-22649 (2003)
• [Publications] Adachi Y.et al.: "Quantitative evaluation of the function of small intestinal P-glycoprotein : comparative studies between in situ and in vitro"Pharm Res. 20. 1163-1169 (2003)
• [Publications] Mizuno N et al.: "Impact of drug transporter studies on drug discovery and development"Pharmacol Rev. 55. 425-461 (2003)
• [Publications] 前田 和哉 ほか: "ヒト肝臓に高発現するOATP2, OATP8の機能特性の解析と肝取り込み過程における寄与率の評価"Progress in Drug Delivery System. 12. 33-42 (2003)
• [Publications] 平野 雅 ほか: "新規HMG-CoA還元酵素阻害薬ピタバスタチンのヒト肝選択的な分布メカニズムの解析-OATPファミリーの関与-"薬理と治療. 31 suppl. S81-S84 (2003)
• [Publications] 前田 和哉 ほか: "肝機能改善薬ウルソデオキシコール酸およびその抱合体の肝取り込み機構の解析"薬理と治療. 31 suppl. S85-S88 (2003)
• [Publications] Babu, E.et al.: "Identification of a novel system L amino acid transporter structurally distinct from heterodimeric amino acid transporters"J.Biol.Chem. 278. 43838-43845 (2003)
• [Publications] Jutabha, P., et al.: "Identification of a novel voltage-driven organic anion transporter present at apical membrane of renal proximal tubule"J.Biol.Chem.. 278. 27930-27938 (2003)
• [Publications] Shikano, N., et al.: "Isoform selectivity of 3-125I-iodo-alpha-methyl-L-tyrosine membrane transport in human L-type amino acid transporters"J.Nucl.Med.. 44. 244-246 (2003)
• [Publications] Shikano, N., et al.: "Characterization of 3-[(125)I]iodo-alpha-methyl-L-tyrosine transport via human L-type amino acid transporter 1"Nucl.Med.Biol.. 30. 31-37 (2003)
• [Publications] Kanai, Y., Endou, H.: "Functional properties of multispecific amino acid transporters and their implications to transporter-mediated toxicity"J.Toxicol.Sci.. 28. 1-17 (2003)
• [Publications] Muto, T., et al.: "Initial changes of hepatic glycogen granules and glycogen phosphorylase a after exposure to 7,12-dimethylbenz[a]anthracene in rats"J.Toxicol.Pathol.. 16. 153-160 (2003)
• [Publications] Yoon, J.H., et al.: "Sequential increases in 4F2hc expression during DMBA-induced hamster buccal pouch carcinogenesis"Anticancer Res.. 23. 3877-3881 (2003)
• [Publications] Kanai, Y., Hediger, M.A.: "The glutamate and neutral amino acid transporter family : physiological and pharmacological implications."Eur.J.Pharmacol.. 479. 237-247 (2003)
• [Publications] Yoon, J.H., et al.: "Expression and functional characterization of the system L amino acid transporter in KB human oral epidermoid carcinoma cells"Cancer Lett.. 205. 215-226 (2004)
• [Publications] Shikano, N., et al.: "Transport of 99mTc-MAG3 via rat renal organic anion transporter 1"J.Nucl.Med.. 45. 80-85 (2004)
• [Publications] Verrey, F., et al.: "the SLC7 family of amino acid transporters"Pflugers Arch.. 447. 532-542 (2004)
• [Publications] Palacin, M., Kanai, Y.: "The ancillary proteins of HATs : SLC3 family of amino acid transporters"Pflugers Arch.. 447. 490-494 (2004)
• [Publications] Kanai, Y., Hediger, M.A.: "The glutamate/neutral amino acid transporter family SLC1: molecular, physiological and pharmacological aspects"Pflugers Arch.. 447. 469-479 (2004)
• [Publications] Sakata, T., et al.: "Novel single nucleotide polymorphisms of organic cation transporter 1(SLC22A1)affecting transport functions"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 313. 789-793 (2004)
• [Publications] Park, J.C., et al.: "Preferential expression of L-type amino acid transporter 1 (LAT1) in ameloblasts during rat tooth development"Anat.Histol.Embryol.. (in press).
• [Publications] Kim, D.K., et al.: "Expression of L-type Amino Acid Transporter 1 (LAT1) and 4F2 Heavy Chain (4F2hc) in Oral Squamous Cell Carcinoma and Its Precusor Lesions"Anticancer Res.. (in press).
• [Publications] Matsuo, H., et al.: "High affinity D-and L-serine transporter Asc-1: cloning and dendritic localization in the rat cerebral and cerebellar cortices"Neurosci.lett.. (in press).