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2020 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of physiological role of four CNS barriers in human based on the establishment of next generation transporter assay method

Research Project

Project/Area Number 18KK0446
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

内田 康雄  東北大学, 薬学研究科, 講師 (70583590)

Project Period (FY) 2019 – 2021
Keywords血液脳関門 / 輸送担体探索 / qGAP法 / qTAP法 / SWATH / プロテオミクス
Outline of Annual Research Achievements

スイス連邦工科大学と共同で、網羅的に輸送担体タンパク質の存在量(mole)を決定できる方法(qGAP法;quantitative Global Absolute Proteomics)を開発した。真のタンパク質存在量に対して、2、3倍以内の精度で絶対発現量を決定できることが示された。マウス肝臓を用いた解析の結果、輸送担体タンパク質以外に、受容体および酵素などあらゆる機能性タンパク質についても同等の定量精度で存在量を解明できることを実証した。ヒトの血液脳関門の膜画分における機能性タンパク質群の存在量を網羅的に決定することに成功した。さらに、血液脳関門以外の、血液脳脊髄液関門および血液クモ膜関門についても、網羅的なタンパク質存在量アトラスを構築した。In vivoの中枢関門におけるトランスポーターの輸送活性をin vitroから予測することは、薬物の脳移行性予測の観点で必須であるため、脳関門における輸送担体分子のタンパク質存在量とin vitro発現系における1moleタンパク質あたりの薬物輸送活性を統合することによって、in vivoの輸送担体の輸送活性を再構築する系を構築した。新型コロナウィルス感染症の流行のため、国外への渡航が制限され、スイス共同研究先で予定していた共同解析内容について実施することができなかった。この間、上述の実験・解析や論文執筆など、国内で実施可能な内容について実施し、複数の論文をpublishすることができた。新型コロナウィルス感染症の流行がおさまり次第、2020年度に実施できなかった計画を再開していきたいと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウィルス感染症の流行のため、共同研究先のスイス連邦工科大学へ渡航することができなかったため、共同で実施を予定した実験・解析について進んでいないため。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウィルス感染症の流行がおさまり次第、2020年度に実施できなかった計画を再開していきたいと考えている。抗体を用いずに一斉に輸送担体の細胞膜局在を解明する手法を開発し、中枢関門の輸送担体のluminal/abluminal(apical/basolateral)局在を決定し、中枢関門における輸送分子機構の解明を進める予定で考えている。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Quantitative Proteomics-Based Blood-Brain Barrier Study.2021

    • Author(s)
      Uchida Y.
    • Journal Title

      Biol Pharm Bull

      Volume: 44(4) Pages: 465-473

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of absolute protein abundances of transporters and receptors among blood-brain barriers at different cerebral regions and blood-spinal cord barrier in human and rat.2020

    • Author(s)
      Uchida Y, Yagi Y, Takao M, Tano M, Umetsu M, Hirano S, Usui T, Tachikawa M, Terasaki T.
    • Journal Title

      Mol Pharm

      Volume: 17(6) Pages: 2006-2020

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00178

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] P-glycoprotein activation at the blood-brain barrier as a new potential therapy of brain infarct2020

    • Author(s)
      Y Uchida
    • Organizer
      the 23rd North American ISSX and 35th JSSX Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Next generation quantitative proteomics opens up the new fields of CNS barrier studies2020

    • Author(s)
      Y Uchida
    • Organizer
      Cerebral Vascular Biology Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] (永井財団大学院学生スカラシップ採択) 定量プロテオミクスによるヒト血液クモ膜関門における薬物輸送担体及び薬物代謝酵素の網羅的発現量解析2020

    • Author(s)
      竹内妃奈、臼井拓也、後藤諒平、田野光敏、高尾昌樹、寺崎哲也、内田康雄
    • Organizer
      日本薬剤学会第35年会
  • [Presentation] ヒト血液脳脊髄液関門を介した高分子輸送経路の網羅的探索: 脳室への薬物送達における葉酸受容体αの有用性2020

    • Author(s)
      臼井拓也、竹内妃奈、平野誠巳、三城智人、後藤諒平、田野光敏、高尾昌樹、寺崎哲也、内田康雄
    • Organizer
      日本薬剤学会第35年会
  • [Remarks] 研究代表者ホームページ(内田康雄)

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~soutatsu/dds/profile/uchida.htm

URL: 

Published: 2021-12-27  

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