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血液脳関門におけるP-glycoprotein輸送機能の病態変動制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 14J06383
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医療系薬学
研究機関東北大学

研究代表者

星 裕太朗  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード血液脳関門 / P-glycoprotein / LC-MS/MS / リン酸化プロテオミクス / 定量標的絶対プロテオミクス
研究実績の概要

本研究は、血液脳関門(BBB)におけるP-glycoprotein (P-gp)輸送機能の新規制御分子を網羅的プロテオミクスによって同定し、そのタンパク質のリン酸化修飾に伴うP-gpの輸送活性の変動の関係を明らかにすることを目的としている。昨年度までに、P-gpの輸送活性の主要な制御因子として酸化ストレス条件ではcaveolin-1 (Cav1)のリン酸化に伴うP-gpの内在化の関与をin vitro BBBモデル細胞を用いて明らかにした。そこで本年度は、Cav1のリン酸化シグナルのin vivoでの寄与を実証することを目的とした。
Cav1のリン酸化酵素として報告されているAbl kinase (Abl)及びSrc kinase (Src)の阻害剤としてimatinib及びPP2を用いてP-gp輸送活性の変動を解析した。P-gpの輸送活性はラットを用いたbrain perfusion法によって解析した。結果、P-gp基質であるquinidineの脳移行性はコントロールラットと比べて、H2O2投与ラットで17倍有意に増加した。一方、BBBの非透過マーカーであるraffinoseの脳移行性は有意に変動しなかったことから、H2O2はBBBの密着結合能を低下することなく、P-gpの輸送活性を低下したことが示唆された。さらに、imaitnibまたはPP2を投与したラットにおいては、H2O2によるquinidineの脳移行性の増加が抑制された。以上の結果から、ラットin vivo BBBにおいても酸化ストレス条件下ではAbl及びSrcによるCav1リン酸化を介してP-gpの輸送活性が低下することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Actin filament-associated protein 1 (AFAP-1) is a key mediator in inflammatory signaling-induced rapid attenuation of intrinsic P-gp function in human brain capillary endothelial cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Hoshi, Yasuo Uchida, Masanori Tachikawa, Sumio Ohtsuki, Tetsuya Terasaki
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 247-262

    • DOI

      10.1111/jnc.13960

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Quantitative phosphoproteomics for the regulatory mechanism of blood-brain barrier P-glycoprotein: Oxidative stress-induced activation of Abl and Src kinases enhanced P-glycoprotein internalization.2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Hoshi, Yasuo Uchida, Masanori Tachikawa, Sumio Ohtsuki, Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      11th GPEN (The Globalization of Pharmaceutics Education Network)
    • 発表場所
      Lawrence, Kansas, USA
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リン酸化プロテオミクスに基づくAbl 及びSrc kinases によるP-glycoprotein の内在化制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      星 裕太朗、内田 康雄、立川 正憲、大槻 純男、寺崎 哲也
    • 学会等名
      第11回トランスポーター研究会年会
    • 発表場所
      京都大学 宇治キャンパス きはだホール
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative blood-brain barrier phosphoproteomics: Src and Abl kinases mediated P-glycoprotein internalization is involved in attenuation of apparent efflux activity caused by oxidative stress2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Hoshi, Yasuo Uchida, Masanori Tachikawa, Sumio Ohtsuki, Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      Barriers of the CNS Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Colby Sawyer College, New London, USA
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Post-translational regulation of P-glycoprotein function at the blood-brain barrier involved in caveolin-1 tyrosine 14 phosphorylation.2015

    • 著者名/発表者名
      星裕太朗、内田康雄、立川正憲、大槻純男、寺崎哲也
    • 学会等名
      30th JSSX Annual Meeting
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 標的プロテオミクスに基づくタンパク質リン酸化修飾の定量的解析2015

    • 著者名/発表者名
      星裕太朗、内田康雄、立川正憲、大槻純男、寺崎哲也
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2015年会
    • 発表場所
      くまもと森都心プラザ
    • 年月日
      2015-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸化定量プロテオミクスに基づく血液脳関門P-glycoproteinの輸送活性制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      星裕太朗、内田康雄、立川正憲、大槻純男、寺崎哲也
    • 学会等名
      第10回トランスポーター研究会年会(JTRA2015)
    • 発表場所
      慶應義塾大学薬学部
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorylation of actin filament-associated protein as a regulatory mechanism of intrinsic P-glycoprotein transport activity in human brain capillary endothelial cells: A study of LC-MS/MS based-comprehensive and comparative phospho-proteomics.2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Hoshi, Yasuo Uchida, Masanori Tachikawa, Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      19th North American ISSX/29th JSSX Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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