ビタミンB群のlysosome内蓄積を介した新規生体内プール機構の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18KK0453
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 保嶋 智也 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 講師 (50753555)
• Project Period (FY): 2018 – 2020
• Keywords: トランスポーター / ピリドキシン / チアミン / リソソーム

Outline of Annual Research Achievements

ビタミンは、生体内において補酵素としての機能を有し、三大栄養素である脂肪・糖質・タンパク質の代謝を助ける働きをしている。それゆえ、ビタミンが欠乏した状態が持続すると、代謝系の機能不全に起因した様々な疾患が惹起される。一方、ビタミンは基本的に生体内で合成されず、その供給は食物からの摂取に依存しており、また、腸管から吸収されたビタミンは、循環血によって全身の細胞に供給された後、腎臓から尿中へ排泄される。そのため、日常的なビタミンの摂取が必要である。しかし、食生活の乱れ等により、ビタミン摂取が不足しても、すぐには生体内のビタミンは枯渇しない。このことから、ビタミンを生体内にプールする機構が存在すると古くから考えられている。
申請者は、これまでの研究からリソソーム膜でチアミンを輸送する新規トランスポーターの同定に成功した。さらに、基課題（若手研究）の研究において新たにビタミンB6の一つであるピリドキシンの輸送活性を有することを見出した。このことから、本トランスポーターをlysosomal multivitamin transporter 1(LMT1)と命名し、その機能解析を進めている。in vitroにおける検討については進んでいるが、 in vivo評価については検討出来ていないのが現状である。そこで、LMT1の生体におけるこれら水溶性ビタミンのプール機構に対する寄与を解析するために、LMT1ノックアウトマウスの作製を準備している。渡航先であるカルフォルニア大学アーバイン校のHamid M. Said教授とディスカッションを重ね、今後の研究計画の策定も進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在までに、LMT1ノックアウトマウスの作製に向けて準備を進めている。準備が整い次第作製に取り掛かり、表現型の解析に取り組む。また、これまでのin vitroの検討から、LMT1はリソソーム内から細胞質内にチアミンやピリドキシンを輸送していると考えられる。その一方、チアミンやピリドキシンのリソソーム内への輸送機構については未だ不明であることから、その詳細について検討を進めている。

Strategy for Future Research Activity

LMT1ノックアウトマウスが作製でき次第、カリフォルニア大学アーバイン校に渡航し、その表現型の解析に取り組む。また、チアミンやピリドキシンのリソソーム内への輸送機構については未だ不明であることから、その詳細について検討を進め、最終的にその分子実体の同定を目指す。これにより、水溶性ビタミンの体内動態の総合的理解を進める。