Identification of vesicular ascorbic acid transporter essential for noradrenaline synthesis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Omote Hiroshi 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (10273707)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ノルアドレナリン / クロマフィン顆粒 / ドーパミンβヒドロキシラーゼ / アスコルビン酸 / ビタミンC / GLUT8 / グルコーストランスポーター / トランスポーター

Outline of Final Research Achievements

Noradrenaline is synthesized from dopamine within adrenal chromaffin granules. Ascorbic acid is accumulated in this granule and is well known as an essential cofactor for this reaction. However, molecular mechanism of ascorbic acid accumulation to this granule is unknown. In this study, we analyzed contribution of GLUT8 for noradrenaline synthesis through ascorbic acid accumulation to these granules.
Immunohistochemical and Western blot analysis revealed that exclusive localization of GLUT8 in chromaffin granules. Furthermore, GLUT8 gene knock down decreased noradrenaline and ascorbic acid secretion from isolated chromaffin cells. These results suggest that GLUT8 is involved in noradrenaline synthesis through ascorbic acid accumulation to chromaffin granules.

Free Research Field

生体膜生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではGLUT8が分泌小胞に存在し、アスコルビン酸の蓄積を介してノルアドレナリン生合成に関わっている事を明らかにしている。コラーゲンのヒドロキシ化やペプチドホルモンのαアミド化も小胞内で行われており、GLUT8もしくは他のGLUTが同様に関わっている可能性が高い。
アスコルビン酸は最もよく知られたビタミンであり、その欠乏により壊血病などを引き起こす。本研究の成果はこれまで不明であった細胞内のアスコルビン酸動態を理解する上で重要なものであるとともに、オキシトシンやバソプレシンといったαアミド化されるホルモンの生合成機構や関連する疾患の理解にも重要である。