植物MATE型2次代謝産物トランスポーターの機能決定

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18056014
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 森山 芳則 岡山大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (10150658)
• Keywords: トランスポーター / MATE / multidrug toxic compounds extrusion / ニコチン・トランスポーター / プロトン・ポンプ / タバコ / 植物 / アルカロイド・トランスポーター

Research Abstract

MATE (multidrug toxic compounds extrusion)型トランスポーターは数年前に細菌で発見された新しいH^+共役型薬剤排出トランスポーター・ファミリーである。植物には非常に多数のMATE型トランスポーター遺伝子が存在している。これらがアルカロイドやフェノールなどのトランスポーターである可能性が遺伝学的な解析から示唆されているが、cDNA産物の輸送機能が測定できないために最終的な結論が得られていない。本研究は植物のリコンビナントMATE型トランスポーターの輸送機能を定量的に測定する実験系を構築し、その輸送基質を決定することを目的とした。
本年度の成果は以下に要約する。
(1)大腸菌のプロトンポンプとトランスポーターを用いた簡便かつ高感度の再構成系を確立した。
(Juge et al.,J.Biol.Chem.,281,39499-39506,2006)
(2)タバコ葉よりジャスモン酸により発現が誘導される遺伝子2種単離した。
(3)この2種のcDNAを昆虫発現用ウイルスに組み込み昆虫細胞内で発現させた。
(4)発現したトランスポーターの局在を解析、いづれも液胞に存在することを証明した。
(5)このトランスポーターを発現させ精製した。それをリポソームに組み込んだ。
(6)このリポソームはpH依存的にMATEの基質であるtetraethylammonium (TEA)を能動輸送した。
このように計画は着々と進展している。今後は、
我々の技術を提供し、班員の方との共同研究を通して、MATE以外に多くの原形質膜トランスポーターや必須元素の輸送体も解明し、この分野の基盤技術を確立したい。

Research Products

• [Journal Article] Immunohistochemical localization of D-aspartate in islets of Lancerhans. (2006)
  • Author(s): Hiasa, M., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Biol.Pharm.Bull. 29 Pages: 1251-1253
• [Journal Article] Wide variety of locations for rodent MATE1, a transporter protein that mediates the final excretion step for toxic organic cations. (2006)
  • Author(s): Hiasa, M., Matsumoto, T., Komatsu, T., Moriyama, Y.
  • Journal Title: Am.J.Physol.Cell Physiol. 291 Pages: C678-C686
• [Journal Article] Secretion of L-glutamate from osteoclasts through transcytosis. (2006)
  • Author(s): Morimoto, R., Uehara, S., Yatsushiro, S., Hua, Z., Juge, N., Senoh, S, Echigo, N., Hayashi, M., Mizoguchi, T., Ninomiya, T., Udagawa, N., Omote, H., Yamamoto, A., Edwards, R.H., Moriyarna.Y.
  • Journal Title: EMBO J. 25 Pages: 4175-4186
• [Journal Article] The MATE proteins as fundamental transporters of metabolic and xenobiotic organic cations. (2006)
  • Author(s): Omote, H., Hiasa, M., Matsumoto, T., Otsuka, M., Moriyama, Y.
  • Journal Title: TRENDS in Pharmacol. Sci. 27 Pages: 587-593
• [Journal Article] Vesicular glutamate transporter contains two independent transport machineries. (2006)
  • Author(s): Juge, N., Yoshida, Y., Yatsushiro, S., Omote, H., Moriyama, Y.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 281 Pages: 39499-39506
• [Journal Article] Molecular anatomy of a trafficking organelle. (2006)
  • Author(s): Takamori, S., Holt, M., Lemke, E., Riedel, D., Urlaub, H., Schenck, S., Stenius, K., Bruegger, B., Ringler, P., Krzyzaneki, V., Mueller, S., Rammner, B., Groot, B.D., Mieskes, G., Moriyama.Y., Klingauf, J., Grubmueller, H., Heuser.J., Wieland.F., John.R.
  • Journal Title: Cell 127 Pages: 831-846
• [Journal Article] Vesicular storage and secretion of L-glutamate from glucagon-like peptide 1-secreting clonal intestinal L cells. (2006)
  • Author(s): Uehara, S., Jung, S.K., Morimoto, R., Arioka, S., Miyaji, T., Juge, N., Hiasa, M., Shimizu, K., Ishimura, A., Otsuka, M., Yamamoto, A., Maechler, P., Moriyama.Y.
  • Journal Title: J.Neurochem. 96 Pages: 550-560