2021 Fiscal Year Annual Research Report
Reconstruction of in vivo function of metal transport system toward elucidation of human metal kinetics
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System |
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| Project/Area Number |
20H05495
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
内田 康雄 東北大学, 薬学研究科, 講師 (70583590)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 臨床金属動態学 / 定量プロテオミクス / 血液脳関門 / 金属動態メカニズム / 再構築戦略 / ZNT / GPIアンカータンパク質 / SWATH法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血液脳関門の金属輸送をモデルとして、タンパク質存在量（mole）と単分子輸送活性（/mole）の統合によって、マウスの血液脳関門における金属輸送担体の輸送活性を再構築し、実測値と比較した。単分子あたりの輸送活性は、血液脳関門モデル細胞を用いて計測した。In vivo血液脳関門におけるタンパク質発現量を統合することによって血液脳関門の金属透過速度について再構築した結果は、マウスにおける透過速度の実測値とほぼ一致することが示され、in vivoの金属輸送速度を再構築できることが証明された。
ヒト病態組織への応用として、ホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）組織における金属輸送担体の定量技術を開発した。従来法では、FFPE組織における定量結果は新鮮組織を全く反映しなかったが、技術改良によって新鮮組織における定量結果を良好に反映する網羅的タンパク質定量技術を開発することに成功した。ヒト病態組織における複数種類の金属輸送担体の定量に成功し、in vitro系で計測された単分子輸送活性と統合することによって、ヒトのin vivoの金属輸送担体の輸送活性を再構築できるようになった。
さらに、独自の定量プロテオミクスを用いた複数の領域内共同研究を実施し、成果の一例として、オルガネラの内腔に亜鉛を供給する初期分泌経路のZNT (ZNT5-ZNT6 heterodimer (ZNT5-6) およびZNT7 homodimer (ZNT7))が、細胞表面でのGPIアンカータンパク質の発現に必須であることを発見した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A Human Blood-Arachnoid Barrier Atlas of Transporters, Receptors, Enzymes, Tight Junction and Marker Proteins: Comparison with Dog and Pig in Absolute Abundance2022
Author(s)
Uchida Y, Takeuchi H, Goto R, Braun C, Fuchs H, Ishiguro N, Takao M, Tano M, Terasaki T
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Journal Title
J Neurochem
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] An Atlas of the Quantitative Protein Expression of Anti- Epileptic-Drug Transporters, Metabolizing Enzymes and Tight Junctions at the Blood-Brain Barrier in Epileptic Patients2021
Author(s)
Sato R, Ohmori K, Umetsu M, Takao M, Tano M, Grant G, Porter B, Bet A, Terasaki T, Uchida Y
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Journal Title
Pharmaceutics
Volume: 13(12)
Pages: 2122
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Identification and Validation of Combination Plasma Biomarker of Afamin, Fibronectin and Sex Hormone-Binding Globulin to Predict Pre-eclampsia2021
Author(s)
Uchida Y, Higuchi T, Shirota M, Kagami S, Saigusa D, Koshiba S, Yasuda J, Tamiya G, Kuriyama S, Kinoshita K, Yaegashi N, Yamamoto M, Terasaki T, Sugawara J
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Journal Title
Biol Pharm Bull
Volume: 44(6)
Pages: 804-815
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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