2016 Fiscal Year Annual Research Report
定量プロテオミクスを用いた血液脳関門中枢作用型タンパク質輸送機構の解明
| Project/Area Number |
16J02046
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 和貴 東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
|
| Keywords | 血液脳関門透過タンパク質 / 血液脳関門 / 定量プロテオミクス / LC-MS/MS |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、定量プロテオミクスを用いて、血液脳関門(以下BBB)を透過する新規のタンパク質を同定し、その輸送機構の解明および脳への高分子DDSの構築を目的としている。本年度は、脳細胞質タンパク質のin vitro BBB透過実験の網羅的プロテオーム解析においてBBB透過候補分子として同定されたキナーゼAについて、in vivoにおけるBBB透過性の証明及びBBBにおける輸送特性の解明に着手した。さらにin vivoにおけるBBB透過タンパク質のスクリーニング法の確立に着手した。
キナーゼAをマウスに静脈内投与後、30 min～6 hにおける全脳抽出物対血漿中濃度比を算出した結果、経時的な増加が検出された。さらに、キナーゼA投与後のマウスの大脳を脳実質画分と脳血管画分に分画し、経時的な各画分対血漿中濃度比を算出した結果、脳実質画分での増加率が、全脳抽出物画分での増加率と近似したことから、キナーゼAは脳血管へと蓄積せず、脳実質内へと移行することが速度論的に示された。また、タンパク質のbiotinラベル技術とSWATH法を組み合わせることでin vivoにおけるBBB透過タンパク質のスクリーニング法を構築した。本スクリーニング系を用い大脳及び肝臓タンパク質の透過実験を行った結果、キナーゼAを含む複数のBBB透過タンパク質が同定された。キナーゼAのBBB透過性は既に実証済みであることから、スクリーニング系の確からしさが証明され、新たなBBB透過タンパク質の候補が同定された。また、ヒト不死化脳毛細血管内皮細胞(hCMEC/D3細胞)への取り込み活性の評価を行ったところ、キナーゼAの取り込みは既存のBBB透過分子transferrinに匹敵する取り込み活性を示し、さらに少なくとも数十uMまで取り込み活性の飽和が見られないことが明らかになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、計画していた「BBB透過候補タンパク質のin vivo BBB透過速度の解明及びin vivoにおけるBBB透過タンパク質のスクリーニング系の確立」について達成した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、新規のBBB透過タンパク質としてキナーゼAのin vivoにおけるBBBの透過が証明でき、さらにin vitro BBBモデル細胞を用いた解析から、脳への新規のDDS経路としてその輸送機構が有望である可能性を示した。そこで、今後はキナーゼAの輸送を担う輸送分子の解明及びそれを利用した脳内への高分子DDSの構築を行う。
|
Research Products
(5 results)
