細胞膜ロイシン受容体の分子同定とmTORC1シグナル経路における意義の解明

• 研究課題/領域番号: 15K08273
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大垣 隆一 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20467525)
• 研究分担者: 中込 咲綾 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (60423894)
• 連携研究者: 奥田 傑 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50511846) ; 永森 收志 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (90467572)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: アミノ酸 / mTORC1 / シグナル伝達 / 細胞内シグナル伝達 / 受容体

研究成果の概要

アミノ酸はシグナル分子として機能し、細胞内代謝機能を司るセリンスレオニンキナーゼmTORC1の活性を制御している。しかし、シグナル経路の起点にあってアミノ酸を認識する機構は明らかにされていなかった。本研究では、細胞が細胞外のアミノ酸を認識する分子機構の解明に取り組んだ。細胞膜画分を用いたプロテオミクス解析の手技の確立、アミノ酸飢餓・刺激等の実験条件の最適化、mTORC1活性検出の簡便化と迅速化をおこない、将来の分子同定に向けた重要な技術基盤を確立することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Essential roles of L-type amino acid transporter 1 in syncytiotrophoblast development by presenting fusogenic 4F2hc. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohgaki R, Ohmori T, Hara S, Nakagomi S, Kanai-Azuma M, Kaneda-Nakashima K, Okuda S, Nagamori S, Kanai Y.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 巻: 印刷中 号: 11
  • DOI: 10.1128/mcb.00427-16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ratiometric fluorescence imaging of cell surface pH by poly(ethylene glycol)-phospholipid conjugated with fluorescein isothiocyanate (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Ohgaki, Yuji Teramura, Daichi Hayashi, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Madoka Taka and Yoshikatsu Kanai
  • 雑誌名: Sci Res 巻: 7 号: 1 ページ: 17484-17484
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17459-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structure-activity relationship of a novel series of inhibitors for cancer type transporter L-type amino acid transporter 1 (LAT1). (2017)
  • 著者名/発表者名: Kongpracha P, Nagamori S, Wiriyasermkul P, Tanaka Y, Kaneda K, Okuda S, Ohgaki R, Kanai Y.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 133 号: 2 ページ: 96-102
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2017.01.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction of the Sodium/Glucose Cotransporter (SGLT) 2 inhibitor Canagliflozin with SGLT1 and SGLT2: Inhibition kinetics, sidedness of action, and transporter-associated incorporation accounting for its pharmacodynamic and pharmacokinetic features. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohgaki R, Wei L, Yamada K, Hara T, Kuriyama C, Okuda S, Ueta K, Shiotani M, Nagamori S, Kanai Y.
  • 雑誌名: J Pharmacol Exp Ther. 巻: 358 号: 1 ページ: 94-102
  • DOI: 10.1124/jpet.116.232025
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impaired Amino Acid Transport at the Blood Brain Barrier Is a Cause of Autism Spectrum Disorder. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tarlungeanu DC, Deliu E, Dotter CP, Kara M, Janiesch PC, Scalise M, Galluccio M, Tesulov M, Morelli E, Sonmez FM, Bilguvar K, Ohgaki R, Kanai Y, Johansen A, Esharif S, Ben-Omran T, Topcu M, Schlessinger A, Indiveri C, Duncan KE, Caglayan AO, Gunel M, Gleeson JG, Novarino G.
  • 雑誌名: Cell. 巻: 167 号: 6 ページ: 1481-1494
  • DOI: 10.1016/j.cell.2016.11.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transport of 3-fluoro-l-α-methyl-tyrosine (FAMT) by organic ion transporters explains renal background in [(18)F]FAMT positron emission tomography. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wei L, Tominaga H, Ohgaki R, Wiriyasermkul P, Hagiwara K, Okuda S, Kaira K, Kato Y, Oriuchi N, Nagamori S, Kanai Y.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 130 号: 2 ページ: 101-109
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2016.01.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Specific transport of 3-fluoro-l-α-methyl-tyrosine by LAT1 explains its specificity to malignant tumors in imaging. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wei L, Tominaga H, Ohgaki R, Wiriyasermkul P, Hagiwara K, Okuda S, Kaira K, Oriuchi N, Nagamori S, Kanai Y.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 107 号: 3 ページ: 347-352
  • DOI: 10.1111/cas.12878
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel cystine transporter in renal proximal tubule identified as a missing partner of cystinuria-related plasma membrane protein rBAT/SLC3A1. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagamori S, Wiriyasermkul P, Guarch ME, Okuyama H, Nakagomi S, Tadagaki K, Nishinaka Y, Bodoy S, Takafuji K, Okuda S, Kurokawa J, Ohgaki R, Nunes V, Palacín M, Kanai Y.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 113 号: 3 ページ: 775-780
  • DOI: 10.1073/pnas.1519959113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure-activity relations of leucine derivatives reveal critical moieties for cellular uptake and activation of mTORC1-mediated signaling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagamori S, Wiriyasermkul P, Okuda S, Kojima N, Hari Y, Kiyonaka S, Mori Y, Tominaga H, Ohgaki R, Kanai Y.
  • 雑誌名: Amino Acids. 巻: 48 号: 4 ページ: 279-286
  • DOI: 10.1007/s00726-015-2158-z
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 腫瘍血管新生に寄与する血管内皮細胞のアミノ酸トランスポーター (2018)
  • 著者名/発表者名: 大垣隆一、Quan Lili、奥田傑、永森收志、金井好克
  • 学会等名: 第1回 がんと代謝研究会・若手の会
• [学会発表] SGLT2阻害薬カナグリフロジンのヒトSGLT1およびSGLT2に対する作用キネティクスと阻害メカニズムの検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大垣隆一、Ling Wei、山田和徳、原大樹、栗山千亜紀、奥田傑、植田喜一郎、Laurent Leclercq、Rao N.V.S. Mamidi、塩谷正治、永森收志、金井好克
  • 学会等名: 第90回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1によるロイシン誘導体の認識とmTORC1シグナル活性化の関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥田傑、Pattama Wiriyasermkul、大垣隆一、永森收志、金井好克
  • 学会等名: 第90回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 有機アニオントランスポーターOAT1に対する芳香族アミノ酸誘導体の構造活性相関：イメージングプローブの腎臓におけるバックグラウンド集積を誘起する分子内構造の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 魏玲、大垣隆一、富永英之、兼田加珠子、奥田傑、永森收志、金井好克
  • 学会等名: 第90回 日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] A C-terminus mutation of SLC7A9 amino acid transporter retains substrate binding but diminishes the transport activity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagamori S, Kawamoto Y, Wiriyasermkul P, Nakagomi S, Okuda S, Ohgaki R, Kanai Y.
  • 学会等名: Gordon Research Conference: Mechanisms of Membrane Transport
  • 国際学会
• [学会発表] Structure-activity relationship of novel inhibitors for cancer type amino acid transporter LAT1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Pattama Wiriyasermkul,Kazuko Kaneda-Nakashima, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第131回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1は膜融合関連因子4F2hcの細胞膜提示による胎盤合胞体性栄養膜の形成に必須である (2017)
  • 著者名/発表者名: 大垣隆一、大森崇弘、原早織 、中込咲綾 、金井正美 、兼田（中島）加珠子、奥田傑、○永森收志、金井好克
  • 学会等名: 第12回 トランスポーター研究会年会
• [学会発表] Phosphoproteomics reveals the cellular processes affected by leucine transported through LAT1, a cancer type amino acid transporter”. (2017)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Pattama Wiriyasermkul,, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会 JHUPO 第15回大会
• [学会発表] Critical moieties of aromatic amino acid for renal accumulation of tumor imaging probes (2017)
  • 著者名/発表者名: Chunhuan Jin, Ling Wei, Ryuichi Ohgaki, Hideyuki Tominaga, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第132回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] LAT1 in endothelial cells as a novel target of anti-angiogenic cancer therapy (2017)
  • 著者名/発表者名: Lili Quan, Ryuichi Ohgaki, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第132回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] Non-competitive LAT1 inhibitors suppress mTORC1 signaling similary to competitive LAT1 inhibitors (2017)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Yoshikatsu Kanai, Shushi Nagamori
  • 学会等名: 第132回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1は胎盤合胞体性栄養膜の形成に必須である：膜融合関連因子4F2hcの細胞膜提示による細胞融合への寄与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大垣 隆一、大森 崇弘、原 早織、中込 咲綾、金井 正美、兼田 加珠子、奥田 傑、永森 收志、金井 好克
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] PEG結合リン脂質型蛍光分子プローブの 細胞膜表層pHイメージングツールとしての有用性の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大垣 隆一、寺村 裕治、林 大智、永森 收志、高井 まどか、金井 好克
  • 学会等名: H28年度 生理研研究会（第5回 生体界面研究会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2016-07-04
• [学会発表] Inhibition kinetics, sidedness of action, and transporter-mediated uptake of the sodium/glucose cotransporter (SGLT) 2 inhibitor canagliflozin: implications for its pharmacodynamic and pharmacokinetic features (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohgaki R, Wei L, Yamada K, Hara T, Kuriyama C, Okuda S, Ueta K, Leclercq L, Mamidi RN, Shiotani M, Nagamori S, Kanai Y
  • 学会等名: 76th American Diabetes Association Scientific Sessions
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana, US
  • 年月日: 2016-06-10
  • 国際学会
• [学会発表] Involvements of LRRC8A and amino acid transporter SLC proteins in the activity of volume-sensitive outwardly rectifying anion channel (VSOR) (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Okada, Ravshan Z. Sabirov, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai, Koh Ono, Hiromi Uramoto, Yasunobu Okada
  • 学会等名: 第93回 日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] Interaction of potential hepatotoxic ingredients of Traditional Chinese Medicine with liver drug transporters OATP1B1 and MDR1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Lili Quan，Zijie Song, Yueqing Zhou, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Xin He, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第63回 日本生化学会 近畿支部例会学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Interaction of halogenated aromatic amino acid probes for tumor imaging with renal organic anion transporter OAT1: the mechanisms of renal accumulation of the imaging probes (2016)
  • 著者名/発表者名: Ling Wei、大垣 隆一、富永 英之、Quan Lili、兼田（中島）加珠子、奥田 傑、永森 收志、金井 好克
  • 学会等名: 第129回 日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] PEG結合リン脂質型蛍光分子プローブによる細胞膜表層pHのイメージング (2016)
  • 著者名/発表者名: 大垣 隆一、寺村 裕治、林 大智、永森 收志、高井 まどか、金井 好克
  • 学会等名: 第129回 日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Inhibition kinetics, sidedness of action, and transporter-mediated uptake of the sodium/glucose cotransporter (SGLT) 2 inhibitor canagliflozin: implications for its pharmacodynamic and pharmacokinetic features (2016)
  • 著者名/発表者名: Ling Wei, Ryuichi Ohgaki, Kazunori Yamada, Taiki Hara, Chiaki Kuriyama, Suguru Okuda, Kiichiro Ueta, Masaharu shiotani, Shushi Nagamori and Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: International and Interdisciplinary Symposium 2016 “Towards a New Era of Cardiovascular Research”
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1による膜融合関連因子4F2hcの細胞膜提示は胎盤合胞体性栄養膜の形成に必須である (2016)
  • 著者名/発表者名: 大垣隆一
  • 学会等名: 大阪大学医学系研究フォーラム 第7回 若手研究フォーラム
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1による基質認識とmTORC1シグナル活性化に必要なロイシンの構造部位の決定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥田 傑, Pattama Wiriyasermkul, 大垣 隆一, 永森 收志, 金井 好克
  • 学会等名: 第130回 日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1阻害によるがん転移抑制効果の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 兼田 加珠子, 魏 玲, Pornparn Kongpracha, 大垣 隆一, 永森 收志, 金井 好克
  • 学会等名: 第130回 日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Inhibitor of amino acid transporter is useful as a novel anti-cancer drug (2015)
  • 著者名/発表者名: 兼田（中島）加珠子、疋田隼人、Pornparn Kongpracha、Ling Wei、大垣隆一、永森收志、竹原徹郎、金井好克
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会年会・第88回 日本生化学会大会 合同大会 (BMB2015)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Leucine transported by a cancer-type amino acid transporter LAT1 affects multiple cellular processes in pancreatic cancer cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Pattama Wiriyasermkul, Noriyoshi Isozumi, Kazuko Kaneda-Nakashima, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会年会・第88回 日本生化学会大会 合同大会 (BMB2015)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Properties of mTORC1 regulation by amino acid signaling in HEK293T cells (2015)
  • 著者名/発表者名: 大垣 隆一、永森 收志、ウィリヤサムクン パッタマ、萩原 浩平、金井 好克
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会年会・第88回 日本生化学会大会 合同大会 (BMB2015)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] アミノ酸トランスポーター阻害薬による抗腫瘍薬作用増強効果についての検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 兼田加珠子、Pornparn Kongpracha、Ling Wei、大垣 隆一、 永森 收志、金井 好克
  • 学会等名: 第37回 生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] アミノ酸輸送体阻害薬による抗がん剤作用増強効果についての検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 兼田加珠子、Pornparn Kongpracha、Ling Wei、大垣 隆一、永森 收志、金井 好克
  • 学会等名: 第24回 日本Cell Death学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-07-11
• [学会発表] Transport of 3-fluoro-L-α-methyl-tyrosine (FAMT) by organic ion transporters: a possible cause of renal background in 18F-FAMT PET (2015)
  • 著者名/発表者名: Wei Ling、富永 英之、Wiriyasermkul Pattama、大垣 隆一、萩原 浩平、奥田 傑、永森 收志、金井 好克
  • 学会等名: 第127回 日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-06-26
• [学会発表] Inhibition of the LAT1-mediated leucine transport affects multiple cellular processes in pancreatic cancer cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongprach, Pattama Wiriyasermkul, Noriyoshi Isozumi, Printip Wongthai, Suguru Okuda, Kenjiro Tadagaki, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第62回 日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2015-05-16