薬物・環境物質の体内動態を制御するトランスポーター遺伝子の同定と遺伝的多型の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12357016
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 遠藤 仁 杏林大学, 医学部, 教授 (20101115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細山田 真 杏林大学, 医学部, 講師 (00291659) ; 武田 理夫 杏林大学, 医学部, 助教授 (40255401) ; 金井 好克 杏林大学, 医学部, 教授 (60204533) ; 稲富 淳 杏林大学, 医学部, 助手 (00311960) ; 車 碩鎬 杏林大学, 医学部, 助手 (50276200)
• Keywords: アニオントランスポーター / 胎盤 / 尿酸 / 突発性腎性低尿酸血症 / パラアミノ馬尿酸 / 一塩基変異遺伝子多型 / イントロン / エクソン

Research Abstract

ヒトゲノムデーターベースのコンピューター検索により、有機アニオントランスポーター4(OAT4)と極めて類似の遺伝子の存在が見出された。この情報をもとにヒト腎より作製したDNAライブラリーをスクリーニングし、新しい遺伝子を発見した。この遺伝子をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させてその機能を検討した結果極めて特異的に尿酸を輸送することが判明した。この遺伝子をURATl(urate transporter l)と名付けた。URATlはOAT4と42%の相同性を有する膜12回貫通型トランスポーターで、ヒトの腎と胎盤に発現が認められた。この尿酸輸送は細胞外液のクロール濃度の変化により大きく影響を受け、尿酸/陰イオンの交換輸送体であることが明らかにされた。腎内では近位尿細管の管膜側膜に局在し、尿酸輸送のKm値は37lμMであった。タンパクの大きさは40kDaで細胞内ループにはプロティンキナーゼCとAによるリン酸化部位が認められた。尿酸値が1mg/dl以下の突発性腎性低尿酸血症の患者3人のURATlには何れも変異が認められた。この患者と同じ変異遺伝子を作成してツメガエル卵母細胞に発現させると、何れのケースも尿酸の輸送が消失していいた。従ってURATlは同疾患の原因遺伝子であることを初めて見出すことができた。高尿酸血症治療薬として用いられている薬物とURATlとの関係をURATl遺伝子発現ツメガエル卵母細胞を用いて検索した。その結果、プロベネシド、ピラジルカルボン酸、ベンズブロマロン、ロサルタン等の薬物によりURATlによる尿酸輸送が強く抑制された。これらの結果より、URATlの抑制薬は高尿酸血症の治療薬になり得ることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Cha, S.H., Sekine, T., Fukushima, J.Kanai, Y., Kobayashi, Y., Goya, T., Endou, H.: "Identification and characterization of human organic anion transporter 3 expressing Predominanatly in the kidney"Mol.Pharmacol.. 59. 1277-1286 (2001)
• [Publications] Kim, DK, Kanai, Y, Chairoungdua, A, Matuo, H, Cha, SH, Endou, H.: "Expression cloning of a Na-independent aromatic amino acid transporter with structural similarity to H^+/monocarboxylate transporters"J Biol.Chem. 276(20). 17221-17228 (2001)
• [Publications] Kim, I.J.Kanai, Y., Chairoungdua, A, Cha, S.H.Mtuso, H., Kim, D.R.Inatomi, J., Sawa, H., Ida, Y., Endou, H.: "Human cystinc/glutamate transportor : cDNA cloning and upregulation by oxidative stress in glioma cells"Biochem.Biopys.Acta.. 1512. 335-344 (2001)
• [Publications] Chairoungdua A, Kanai Y, Matsuo H, Inatomi J, Kim DK, Endou H.: "Identification and characterization of a novel member of the heterdimeric amino acid transporter family presumed to be associated with an unknown heavy chain"J.Biol.Chem.. 276(52). 49390-49399 (2001)
• [Publications] Uchino, H., Knai, U., Kim D.R., Wenpe, M.F., Chairoungdua, A, Morimoto, E., Anders, M.W., Endou, H.: "Transport of amino acid-related compounds mediated by L-type amino acid transorter 1(LAT 1):Insights into the mechanisms of substrate recognition"Mol.Pharmacol. 61. 729-737 (2001)
• [Publications] Enomoto, A., Kimura H., Chairoungdua A., Shigeta, Y., Jutaba.P., Cha, S.H., Hosoyamada, M., Takeda, M., Sekine T, .Igarashi T., Matsuo H., Kikuchi Y., Oda Takashi., Ichida, K., Hosoya, T, Shimokata, K., Niwa, T., Kanai, Y., Endou, H.: "Molecular identification of a renal urate/anion exchanger that regulates blood urate levels"Nature. (in press).
• [Publications] Takeda, M., Endou, H.: "Massry & Glassock's Textbook of Nephrology, Fourth Edition(Shaul G. Massry and Richard J.Glassock eds.)"Williams and Wiklins. 11 (2000)