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2016 Fiscal Year Annual Research Report

The molecular mechanism and physiological significance of vesicular ATP release in purinergic chemical transmission

Research Project

Project/Area Number 26460067
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

宮地 孝明  岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 准教授 (40550314)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsATP / プリン作動性化学伝達 / 小胞型ヌクレオチドトランスポーター / 疼痛 / 炎症
Outline of Annual Research Achievements

小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)は分泌小胞内へのATPの充填装置であり、プリン作動性化学伝達の必須因子である。本研究課題は、神経・内分泌系におけるATPの分泌機構とその生理的意義を解明し、プリン作動性化学伝達の全体像を理解することを目的とする。本年度はこれまでに引き続き以下の研究成果を得た(論文査読中)。
(1)VNUTは炎症性疼痛だけでなく、神経因性疼痛や炎症性疾患の発症に重要な役割を担っていた。(2)昨年度に同定したVNUT特異的阻害剤は、神経細胞、グリア細胞、免疫細胞にトランスポーターを介して取り込まれ、低濃度でATPの開口放出を選択的に阻害した。(3)神経因性疼痛モデルマウスにVNUT特異的阻害剤を投与すると、ノックアウトマウスと同様に、低濃度で強力な鎮痛効果を得ることができた。既存医薬品と比較すると、臨床的に汎用されるプレガバリン、ガバペンチンよりも有効であり、かつ、眠気等の副作用は生じなかった。(4)アジュバンドやカラゲニンによる炎症モデルマウスにVNUT特異的阻害剤を投与したところ、血中の炎症性サイトカイン量(TNF-αやIL-6)が低減し、その結果、浮腫が小さくなった。既存医薬品と比較すると、臨床的に汎用されるプレドニゾロンと同程度の抗炎症効果であった。
以上より、神経・内分泌系におけるVNUTの生理的、病態的役割を明らかにし、その特異的阻害剤が慢性疼痛や炎症性疾患の有効な創薬シーズになることを明らかにした。初年度に、VNUTは糖尿病等の創薬標的にもなることを明らかにしているため、このVNUT特異的阻害剤は、幅広い薬効を示すことが期待できる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

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

  • [Journal Article] Comparative proteome analysis of wild-type and klotho-knockout mouse kidneys using a combination of MALDI-IMS and LC-MS/MS.2017

    • Author(s)
      Fujino Y, Minamizaki T, Hayashi I, Kawakami A, Miyaji T, Sakurai K, Yoshioka H, Kozai K, Okada M, Yoshiko Y.
    • Journal Title

      Proteomics Clin. Appl.

      Volume: 8 Pages: .

    • DOI

      10.1002/prca.201600095.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vesicular Polyamine Transporter Mediates Vesicular Storage and Release of Polyamine from Mast Cells.2017

    • Author(s)
      Takeuchi T, Harada Y, Moriyama S, Furuta K, Tanaka S, Miyaji T, Omote H, Moriyama Y, Hiasa M.
    • Journal Title

      J Biol. Chem.

      Volume: 292 Pages: 3909-3918

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.756197.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Reducing phosphorus accumulation in rice grains with an impaired transporter in the node.2017

    • Author(s)
      Yamaji N, Takemoto Y, Miyaji T, Mitani-Ueno N, Yoshida KT, Ma JF.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 541 Pages: 92-95

    • DOI

      10.1038/nature20610.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Urothelial ATP exocytosis: regulation of bladder compliance in the urine storage phase.2016

    • Author(s)
      Nakagomi H, Yoshiyama M, Mochizuki T, Miyamoto T, Komatsu R, Imura Y, Morizawa Y, Hiasa M, Miyaji T, Kira S, Araki I, Fujishita K, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Ichikawa R, Uneyama H, Iwatsuki K, Nomura M, de Groat WC, Moriyama Y, Takeda M, Koizumi S.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 6 Pages: .

    • DOI

      10.1038/srep29761.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] プリン作動性化学伝達のミッシングリンク:小胞型ヌクレオチドトランスポーターが関わる生理現象とその創薬展開2016

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      第89回日本生化学会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小胞型ヌクレオチドトランスポーターの同定から創薬展開へ2016

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      千里ライフサイエンスセミナーK2~トランスポーターと創薬:構造と病態からのアプローチ~
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンタービル
    • Year and Date
      2016-07-06 – 2016-07-06
    • Invited
  • [Presentation] クリーンバイオケミカル手法による植物ビタミンCトランスポーターの同定と機能解析2016

    • Author(s)
      宮地孝明
    • Organizer
      第11回トランスポーター研究会年会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-07-02 – 2016-07-03
  • [Presentation] Clean biochemical approach identified ascorbate transporter in chloroplast2016

    • Author(s)
      Miyaji T.
    • Organizer
      International Workshop on Plant Membrane Biology
    • Place of Presentation
      Annapolis, Maryland, USA
    • Year and Date
      2016-06-05 – 2016-06-10
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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