薬物・環境物質の体内動態を制御するトランスポーター遺伝子の同定と遺伝的多型の解明

• 研究課題/領域番号: 12357016
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 展開研究
• 研究分野: 応用薬理学・医療系薬学
• 研究機関: 杏林大学
• 研究代表者: 遠藤 仁 杏林大学, 医学部, 教授 (20101115)
• 研究分担者: 細山田 真 杏林大学, 医学部, 講師 (00291659) ; 武田 理夫 杏林大学, 医学部, 助教授 (40255401) ; 金井 好克 杏林大学, 医学部, 教授 (60204533) ; 安西 尚彦 杏林大学, 医学部, 助手 (70276054) ; 金 徒慶 杏林大学, 医学部, 助手 (40327474) ; 稲富 淳 杏林大学, 医学部, 助手 (00311960) ; 車 碩鎬 杏林大学, 医学部, 助手 (50276200)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 43,160千円 (直接経費: 39,800千円、間接経費: 3,360千円); 2002年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2001年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2000年度: 28,600千円 (直接経費: 28,600千円)
• キーワード: アニオントランスポーター / カチオントランスポーター / カルニチン / 特発性腎性低尿酸血症 / 尿酸 / 一塩基変異遺伝子 / 精巣上体 / セルトリ細胞 / 胎盤 / 突発性腎性低尿酸血症 / パラアミノ馬尿酸 / 一塩基変異遺伝子多型 / イントロン / エクソン / エストロン硫酸 / デヒドロエピアンドロステロン硫酸

研究概要

新しいトランスポーターの分子同定
3年間の本研究により次のような新しいトランスポーターを単離同定することができた。
有機アニオントランスポターファミリー(SLC22)
有機アニオントランスポーター4,OAT4 (2000年度)
尿酸トランスポーター1,URAT1 (2002年度)
カルニチントランスポーター2,CT2 (2002年度)
ヘテロダイマー型アミノ酸トランスポーターファミリー(SLC7)
Ascタイプアミノ酸トランスポーター1,Asc1 (2000年度)
Ascタイプアミノ酸トランスポーター2,Asc2 (2001年度)
アスパテート/グルタメートトランスポーター1,AGT1 (2002年度)
コリントランスポーターファミリー(SLC5)
高親和性コリントランスポーター1,CHT1 (2000年度)
ナトリウム依存性芳香族アミノ酸トランスポーターファミリー(SLC6)
Tタイプアミノ酸トランスポーター1,TAT1 (2001年度)
これらの分子同定に加えて、既に我々の研究室や他の研究室で単離され、次のようなトランスポーターの性質に関する詳細な検討を行った。
OAT1,OAT2,OAT3,LAT1,LAT2,BAT1,NBC-1,GLAST, Nramp2
トランスポーターの遺伝多型
薬物や環境化学物質の体内動態に関しての個人差についての検討を系統的に実施した。特に3年間の後半においては尿酸トランスポーター,URAT1の発見とその個人差を追求した。従来分子的実体が不明であった特発性腎性低尿酸血症の約90%の原因がURAT1の変異であることを明らかにした。従って同症の原因としてはURAT1の異常が主要な原因で、残る少数部分は未同定の因子によるものと結論できた。
URAT1と類似の機序はシスティン尿症にも認められた。システィンの輸送にはBAT1とrBATという2種類の膜タンパクが関与し、システィン尿症の患者解析ではBAT1とrBATが野生型の症例も存在するので未知のトランスポーターの同定が残された課題である。
薬物トランスポーターの中では有機アニオントランスポーター(OAT)ファミリーにはSNPは希有であるのに対し、有機カチオントランスポーター(OCT)ファミリーにはSNPが認められ、特にOCT2には何症例かのエクソンの変異体が見出された。これらの機能解析、並びに更に他のトランスポーターのSNPの検索は本研究課題終了後も引き続き遂行されるべき課題となった。

研究成果

• [文献書誌] Enomoto, A., Kimura, H., Chairungdua, A., Shigeta, Y., Jutabha, P., Cha, S.H., Hosoyamada, M., Takeda, M., Sekine, T., Igarashi, T., Matsuo, H., Kikuchi, Y., Oda, T., Ichida, K., Hosoya, T., Shimokata, K., Niwa, T., Kanai, Y., Endou, H: "Molecular identification of renal urate-anion exchanger that regulates blood urate leveis"Nature. 417(6887). 447-452 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takeda M, Khamdang S, Narikawa S, Kimura H, Hosoyamada M, Cha SH, Sekine T., Endou H.: "Characterization of methotrexate transport and its drug interactions with human organic anion transporters"J. Phamacol. Exp. Ther.. 302(2). 666-671 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Enomoto A, Takeda M, Tojo a, Sekine T, Cha SH, Khamdang S, Takayama E, Aoyama I, Nakamura S, Endou H, Niwa T: "Role of organic anion transporters in the tubular transport of indoxyl sulfate and the induction of its nephrotoxixity"J. Am. Soc Nephrol.. 13. 1711-1720 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Enomoto A, Michael F, Wempe, Tsuchida H, Shin HJ, Cha SH, Anzai N, Goto A, Sakamoto A, Niwa T, Kanai Y, Anders MW, Endou H: "Molecular identification of a novel carnitine transporter specific of human testis"J. Biol. Chem.. 277(39). 36262-36271 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matsuo, H., Kanai, Y., Kim J.Y., Chairoungdua, A., Kim D.K., Inatomi J., Shigeta, Y., Ishimine, H., Chekuntode, S., Tachampa, K., Choi, H.W., Babu, E., Fukuoka, J., Endou, H.: "Identification of novel Na^+-independent acidic amino acid transporter with structural similarity to the member of heterodimeric amino acid transporter family associated with unknown heavy chains"J. Biol. Chem. 277(3). 21017-20126 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ichida, K., Hosoyamada, M., Kimura, H., Takeda, m., Utsunomiya, Y., Hosoya, T., Endou, H: "Urate transport via the human PAH transporter hOAT1 and its gene structure"Kidney Int.. 63. 143-155 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 榎本 篤, 細山田 真, 遠藤 仁: "腎臓における尿酸輸送機構.Annual Review腎臓2002,(伊藤克己,浅野 泰,遠藤 仁,御手洗哲也,東原英二編)"中外医学社. 201-204 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takeda,M., Babau,E., Narikawa,S., and Endou,H.: "Interaction of human organic anion transporters with various cephaloporin antibiotics"Eur. J. Pharmacol. 438. 137-142 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hasegawa,M., Kusuhara, H., Sugiyama,D., Ito,K., Ueda,S., Endou,H., and Sugiyama,Y.: "Functional involvement of rat organic anion transporter 3 (rOAT3; slc 22a8) in the renal uptake of organic anions. J."Phamacol. Exp. Ther.. 300(3). 746-753 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagata,Y., Kusuhara,H., Endou,H., and Sugiyama,Y.: "Expression and functional characterization of rat organic anion transporter 3 (rOat3) in the chroid plexus"Mol. Pharmacol. 61(5). 982-988 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Enomoto,A., Takeda,M., Shimoda,M., Narikawa,S., Kobayashi,Y., Yamamoto,T., Skinr,T., Cha,S.H., Niwa,T., and Endou,H.: "Interaction of human organic anion transporters 2 and 4 with organic anion transport inhibitors"J. Pharmacol. Exp. Ther.. 301(3). 797-802 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Jung,K.Y., Takeda,M., Shimoda,M., Narikawa, S., Tojo,A., Kim,D.K., Chairoungdua,A., Choi,B.K., Kusuhara,H., Sugiyama,Y., Sekine,T., and Endou,H.: "Involvement of rat organic anion transporter 3 (rOAT3) in cephaloridine-induced nephrotoxicity: In comparison with rOAT1"Life Sci.. 70. 1861-1874 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Enomoto,A., Kimura,H., Chairoungdua,A., Shigeta,Y., Jutabha,P., Cha,S.H., Hosoyamada,M., Takeda,M., Sekine,T., Igarashi,T., Matsuo,H., Kikuchi,Y., Oda,T., Ichida,K., Hosoya,T., Shimokata,K., Niwa,T., Kanai,Y., Sekine,T., Igarashi,T., Matsuo,H., Kikuchi,Y., Oda,T., Ichida,K., Hosoya,T., Shimokata,K., Niwa,T., Kanai,Y., and Endou,H.: "Molecular identification of a renal urate-anion exchanger that regulates blood urate levels"Nature. 417(6887). 447-452 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takeda,M., Khamdang,S., Narikawa,S., Kimura,H., Hosoyamada,M., Cha,S.H., Sekine,T., and Endou,H.: "Characterization of methotrexate transport and its drug interactions with human organic anion transporters"J. Pharmacol. Exp. Ther.. 302(2). 666-671 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Enomoto,A., Takeda,M., Tojo,A., Sekine,T, Cha,S.H., Khamdang,S., Takayama,F., Aoyama,I., Nakamura,S., Endou,H., and Niwa,T.: "Role of organic anion transporters in the tubular transport of indoxyl sulfate and the induction of its nephrotoxicity"J. Am. Soc. Nephrol.. 13. 1711-1720 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Enomoto,A., Wempe,M.H., Tsuchida,H., Shin,H.J., Cha,S.H., Anzai,N., Goto,A., Sakamoto,A., Niwa,T., Kanai,Y., Anders,M.W., and Endou,H.: "Molecular identication of a novel carnitine transporter specific of human testis"J. Biol. Chem.. 277(39). 36262-26271 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsuo,H., Kanai,Y., Kim,J.Y., Chairungdua,A., Kim,D.K., Inatomi,J., Shigeta,Y., Ishimine,H., Chekuntode,S., Tachampa,K., Choi,H.W., Babu,E., Fukuda,J., and Endou,H.: "Identification of novel Na+-independent acidic amino acid transporter with structural similarity to the member of heterodimeric amino acid transporter family associated with unknown heavy chains"J. Biol. Chem.. 277(23). 21017-21026 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ichida,K., Hosoyamada,M., Kimura,H., Takeda,M., Utsunomiya,Y., Hosoya,T., Endou,H.: "Urate transport via the human PAH transporter hOAT1 and its gene structure"Kidney Int.. 63. 143-155 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Enomoto, A., Kimura, H., Chairou gdua, A., Shigeta, Y., Jutabha, P., Cha, S.H., Hosoyamada, M., Takeda, M., Sekine, T., Igarashi, T., Matsuo, H., Kikuchi, Y., Oda, T., Ichida, K., Hosoya, T., Shimokata, K., Niwa, T., Kanai, Y., Endou, H: "Molecular identification of a renal urate anion exchanger that regulates blood urate leveis"Nature. 417(6887). 447-452 (2002)
• [文献書誌] Takeda M., Khamdang S., Narikawa S., Kimura H., Hosoyamada M., Cha SH., Sekine T., Endou H: "Characterization of methotrexate transport and its drug interactions with human organic anion transporters"J.Phamacol.Exp.Ther.. 302(2). 666-671 (2002)
• [文献書誌] Enomoto A, Takeda M, Tojo A, Sekine T, Cha SH, Khamdang S, Takayama F, Aoyama I, Nakamura S, Endou H, Niwa T: "Role of organic anion transporters in the tubular transport of indoxyl sulfate and the induction of its nephrotoxixity"J.Am.Soc Nephrol. 13. 1711-1720 (2002)
• [文献書誌] Enomoto A, Michael F, Wempe, Tsuchida H, Shin HJ, Cha SH, Anzai N, Goto A, Sakamoto A, Niwa T, Kanai Y, Anders MW, Endou H: "Molecular identication of a novel carnitine transporter specific of human testis"J.Biol.Chem.. 277(39). 36262-36271 (2002)
• [文献書誌] Matsuo, H., Kanai, Y., Kim, J.Y., Chairoungdua, A., Kim, D.K., Inatomi, J., Shigeta, Y., Ishimine, H., Chekuntode, S., Tacahmpa, K., Choi, H.W., Babu, E., Fukuda, J., Endou, H: "Identification of novel Na^+-independent acidic amino acid transporter with structural similarity to the member of heterodimeric amino acid transporter family associated with unknown heavy chains"J.Biol.Chem. 277(3). 21017-21026 (2002)
• [文献書誌] Ichida, K., Hosoyamada, M., Kimura, H., Takeda, M., Utsunomiya, Y., Hosoya, T., Endou, H: "Urate transport via the human PAH transporter hOAT1 and its gene structure"Kidney Int.. 63. 143-155 (2003)
• [文献書誌] 榎本 篤, 畑山田 真, 遠藤 仁: "腎臓における尿酸輸送機構.Annual Review 腎臓2002,(伊藤克己,浅野 泰,遠藤 仁,御手洗哲也,東原英二編)"中外医学社. 4(201-204) (2003)
• [文献書誌] Cha, S.H., Sekine, T., Fukushima, J.Kanai, Y., Kobayashi, Y., Goya, T., Endou, H.: "Identification and characterization of human organic anion transporter 3 expressing Predominanatly in the kidney"Mol.Pharmacol.. 59. 1277-1286 (2001)
• [文献書誌] Kim, DK, Kanai, Y, Chairoungdua, A, Matuo, H, Cha, SH, Endou, H.: "Expression cloning of a Na-independent aromatic amino acid transporter with structural similarity to H^+/monocarboxylate transporters"J Biol.Chem. 276(20). 17221-17228 (2001)
• [文献書誌] Kim, I.J.Kanai, Y., Chairoungdua, A, Cha, S.H.Mtuso, H., Kim, D.R.Inatomi, J., Sawa, H., Ida, Y., Endou, H.: "Human cystinc/glutamate transportor : cDNA cloning and upregulation by oxidative stress in glioma cells"Biochem.Biopys.Acta.. 1512. 335-344 (2001)
• [文献書誌] Chairoungdua A, Kanai Y, Matsuo H, Inatomi J, Kim DK, Endou H.: "Identification and characterization of a novel member of the heterdimeric amino acid transporter family presumed to be associated with an unknown heavy chain"J.Biol.Chem.. 276(52). 49390-49399 (2001)
• [文献書誌] Uchino, H., Knai, U., Kim D.R., Wenpe, M.F., Chairoungdua, A, Morimoto, E., Anders, M.W., Endou, H.: "Transport of amino acid-related compounds mediated by L-type amino acid transorter 1(LAT 1):Insights into the mechanisms of substrate recognition"Mol.Pharmacol. 61. 729-737 (2001)
• [文献書誌] Enomoto, A., Kimura H., Chairoungdua A., Shigeta, Y., Jutaba.P., Cha, S.H., Hosoyamada, M., Takeda, M., Sekine T, .Igarashi T., Matsuo H., Kikuchi Y., Oda Takashi., Ichida, K., Hosoya, T, Shimokata, K., Niwa, T., Kanai, Y., Endou, H.: "Molecular identification of a renal urate/anion exchanger that regulates blood urate levels"Nature. (in press).
• [文献書誌] Takeda, M., Endou, H.: "Massry & Glassock's Textbook of Nephrology, Fourth Edition(Shaul G. Massry and Richard J.Glassock eds.)"Williams and Wiklins. 11 (2000)
• [文献書誌] Cha,S.H.,Sekine,T.,Kusuhara,H.,Yu,E.,Kim,J.Y.,Kim,D.Y.,Sugiyama,Y.,Kanai,Y.&Endou,H.: "Molecular cloning and characterization of multispecific organicanion transporter 4 expressed in the placenta."J.Biol.Chem.. 275. 4507-4512 (2000)
• [文献書誌] Okuda,T.,Haga,T.,Kanai,Y.,Endou,H.,Ishihara,T.and Katsura,I.: "Identification and characterization of high-affinity choline transporter."Nature Neuroscience. 3(2). 120-125 (2000)
• [文献書誌] Fukasawa,Y.,Segawa,H.,Kim,J.Y.,Chairoungdua,A.,Kim,D.K.,Endou,H.and Kanai,Y: "dentification and characterization of a Na+-independent neutral amino acid transporter which associates with the 4F2 heavy chain and exhibits selectivity for small neutral D-and L-amino acids."J.Biol.Chem.. 275(13). 9690-9698 (2000)
• [文献書誌] Kanai,Y.,Fukasawa,Y.,Cha,S.H.,Segawa,H.,Chairoungdua,A.,Kim,D.Y.,Matsuo,H.,Kim,JY.,Miyamo,K.,Takeda,E.and Endou,H.: "Transport properties of a system y+L neutral and basic amino acid transporter."J.Biol.Chem.. 275(27). 20787-20793 (2000)
• [文献書誌] Sekine,T.,Cha,S.H.,Endou,H: "The multispecific organic anion transporter (OAT) family."Pfluegers Arch-Eur.J.Physiol.. 440. 337-350 (2000)
• [文献書誌] Wada,W.,Tsuda,M.,Sekine,T.,Cha,S.H.,Kimura,M.,Kanai,Y.and Endou,H.: "Rat maltispecific organic anion transporter 1(rOAT1) transports zidovudne, acyclovir, and other antiviral nucleoside analogs."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 294(3). 844-849 (2000)
• [文献書誌] Sekine,T.,Cha,H.S.and Endou,H.: "Control and Diseases of Sodium Dependent Transport Proteins and Ion Channels.(Edited by Y.suketa,E., Carofoli, M., Lazdunski, K., Mikoshiba, Y., Okada and E.M.Wright)"Elsvier Science B.V. 440 (2000)
• [文献書誌] Takeda,M.,Endou,H.: "Marssy & Glassock's textbook of Nephrology (Edited by S.G.Massry,R.J.Glassock)"Lippincott Williams & Wilkins. 2072 (2000)