• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

定量プロテオミクスを用いた血液脳関門中枢作用型タンパク質輸送機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J02046
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

佐藤 和貴  東北大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード血液脳関門透過型タンパク質 / クレアチンキナーゼ / 受容体介在型トランスサイトーシス / 定量プロテオミクス / 血液脳関門透過タンパク質 / 血液脳関門 / 内因性タンパク質体内動態 / LC-MS/MS
研究実績の概要

本研究は、定量プロテオミクスを用いて、血液脳関門(BBB)を透過する新たなタンパク質を同定し、その輸送機構の解明および脳への高分子delivery system(DS)の構築への応用を目的としている。本年度は、本研究で同定した新たなBBB透過性タンパク質であるクレアチンキナーゼ(CK)に関して、BBBにおけるCKアイソザイム依存的な輸送活性の違いの解明と、BBBにおけるCK輸送担体の同定に取り組んだ。
CKをキャリアとした脳への高分子DSを構築する上では、より輸送活性の高いCKアイソザイムを選択することが重要である。そこで、大腸菌を用いて細胞質型のCKである脳型(CK-BB)及び筋肉型(CK-MM)のリコンビナントタンパク質を合成し、ヒト脳毛細血管内皮細胞株hCMEC/D3(D3細胞)を用いてTranswell上に構築したin vitro BBBの透過性(血液から脳方向)を解析した。その結果、CK-BBおよびCK-MMの双方で、僅かに有意ではないものの4℃に比較して37℃で透過速度が増加する傾向が見られた。また血液方向からD3細胞内への内在化活性を解析したところ、CK-BBおよびCK-MMの双方で、4℃に比較して37℃で有意に内在化速度が増加した。興味深いことに、37℃におけるCK-MMの内在化速度は、CK-BBに比較し10倍以上高いことが明らかになった。本結果から、BBBにはCKの輸送機構が存在し、CK-MMにより親和性の高い機構であることが示唆された。さらに本年度はCK輸送担体の同定を目的に、マウス胎児線維芽細胞株(MEF-1)およびそのLRP-1欠損株(PEA13)を用いて、CK-MMの取込み実験を行った。その結果、PEA13ではMEF-1に比較し有意に内在化活性が低いことが明らかとなり、BBBにおけるCKの輸送の一部にLRP-1が関与する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of blood-brain barrier-permeable proteins derived from peripheral organ: In vivo and in vitro evidence of blood-to-brain transport of creatine kinase2019

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Tachikawa M, Watanabe M, Miyauchi E, Uchida Y, Terasaki T
    • 雑誌名

      Mol Pharm

      巻: - 号: 1 ページ: 247-257

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.8b00975

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Protein Expression Changes of Leukocyte-Migration-Associated Cluster of Differentiation Antigens at the Blood-Brain Barrier in a Lipopolysaccharide- Induced Systemic Inflammation Mouse Model without Alteration of Transporters, Receptors or Tight Junction-Related Protein2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sato, Masanori Tachikawa, Michitoshi Watanabe, Yasuo Uchida, Tetsuya Terasaki
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LC-MS/MS Based Quantitation of ABC and SLC Transporter Proteins in Plasma Membranes of Cultured Primary Human Retinal Pigment Epithelium Cells and Immortalized ARPE19 Cell Line2017

    • 著者名/発表者名
      Pelkonen L, Sato K, Reinisalo M, Kidron H, Tachikawa M, Watanabe M, Uchida Y, Urtti A, Terasaki T
    • 雑誌名

      Mol Pharm

      巻: 14 号: 3 ページ: 605-613

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.6b00782

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 網羅的定量プロテオミクスを基盤とする末梢臓器由来in vivo血液脳関門透過型タンパク質の同定2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤和貴, 立川正憲, 渡部通寿, 内田康雄, 寺崎哲也
    • 学会等名
      日本薬学会東北支部主催第17回生物化学若手研究者セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 網羅的定量プロテオミクスに基づく肝臓可溶性タンパク質のin vivo血液脳関門透過性の解明2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤和貴, 立川正憲, 渡部通寿, 内田康雄, 寺崎哲也
    • 学会等名
      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] In Vivo Screening of Peripheral Tissues-Derived Blood-Brain Barrier Permeable Endogenous Proteins by Quantitative Comprehensive SWATH Proteomics2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sato, Masanori Tachikawa, Michitoshi Watanabe, Yasuo Uchida, Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      Barriers of the CNS, Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative proteomics-based characterization of apical and basolateral membrane protein localization in human retinal pigmental epithelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sato, Laura Hellinen, Masanori Tachikawa, Mika Reinisalo, Yasuo Uchida, Heidi Kidron, Arto Urtti, Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      The Globalization of Pharmaceutics Education Network (GPEN)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代型網羅的定量プロテオミクスと内因性タンパク質動態解析への応用:血液脳関門透過型肝可溶性タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤和貴、立川正憲、渡部通寿、内田康雄、寺崎哲也
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Role of dysfunctional Glia in Epileptogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sato, Julia Mueller,Yuka Kasahara, Peter Bedner, Ryuta Koyama, Christian Steinhaeuser, Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      3rd Young Glia collaborative meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discovery proteomics of blood-brain barrier permeable endogenous protein candidates2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Uchida, Kazuki Sato, Masanori Tachikawa, Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      International Symposium on Drug Delivery and Pharmaceutical Sciences: Beyond the History
    • 発表場所
      京都リサーチパーク, 京都
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LC-MS/MS-based targeted quantification of connexin43 phosphorylation in epileptic hippocampal astrocyte2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤和貴、寺崎哲也、立川正憲
    • 学会等名
      第9回光操作研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Proteomics-based quantification of astrocytic hemichannel phosphorylation as a machinery of glio-vascular interaction2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤和貴、寺崎哲也、立川正憲
    • 学会等名
      グリアアセンブリ第4回夏のワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 網羅的定量プロテオミクスSWATH法を用いた血液脳関門透過型肝可溶性タンパク質の探索と輸送機構解明2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 和貴, 立川 正憲, 渡部 通寿, 内田 康雄, 寺崎 哲也
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター, 宮城
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In vivo discovery of blood-brain barrier permeable endogenous protein candidates based on comprehensive and quantitative data independent acquisition proteomics.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sato, Masanori Tachikawa,Tetsuya Terasaki
    • 学会等名
      11th GPEN (The Globalization of Pharmaceutics Education Network)
    • 発表場所
      the University of Kansas, 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] Application of quantitative global and targeted proteomics to glial research in CNS diseases.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Sato, Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      Young Glia collaborative meeting for mutual research exchange Japanese-German
    • 発表場所
      Center for Integrative Physiology and Molecular Medicine, Homburg, Germany
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] CLINICAL NEUROSCIENCE (月刊 臨床神経科学)2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎哲也, 佐藤和貴
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi