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SLC19A3の基質依存的輸送機能の分子機構と病態との関連性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15318
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

山城 貴弘  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 助教 (20826614)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードピリドキシン / チアミン / トランスポーター / SLC19A3 / 動物種差 / BTBGD / Leigh脳症 / 遺伝子変異 / ビタミン
研究開始時の研究の概要

申請者は、最近、チアミントランスポーターとして知られるヒトのSLC19A3がピリドキシン輸送機能も有することを見出した。その中で、両ビタミンはSLC19A3の異なる部位で認識されている可能性が示唆された。このような背景の下に、本研究では、SLC19A3のピリドキシン輸送機能に焦点を当て、チアミン輸送機能との差異を明確化しながら、ピリドキシン輸送に特異的に関わるアミノ酸残基の特定等により、基質依存的な輸送機能の分子機構の解明に取り組む。さらに、SLC19A3の遺伝子変異に起因する疾患とピリドキシン輸送機能との関連性の解析も行い、SLC19A3関連疾患への対処のための基盤情報の獲得を目指す。

研究成果の概要

チアミントランスポーターとして知られるSLC19A3のピリドキシン輸送機能の動物種差に着目した比較解析により、ヒトSLC19A3のピリドキシン輸送機能に関与するアミノ酸残基を同定した。さらに、BTBGDやLeigh脳症の原因となるSLC19A3の遺伝子変異が、ピリドキシン輸送機能を低下させることも明らかとなった。これより、SLC19A3の遺伝子変異に起因する病態に、チアミンだけでなくピリドキシンも関与している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

最近、チアミントランスポーターとして知られるSLC19A3が、ピリドキシン輸送機能も有することが明らかとなった。しかしながら、SLC19A3の基質依存的な輸送機能の分子機構や、SLC19A3の遺伝子変異に起因する疾患とピリドキシンとの関連性は不明であった。本研究では、SLC19A3のピリドキシン輸送機能に特異的に関わるアミノ酸残基が明らかとなり、さらに、その遺伝子変異に起因する疾患にピリドキシンが関与している可能性も示唆された。本研究成果は、SLC19A3の基質認識機構の解明や、SLC19A3関連疾患の治療戦略の立案に役立つものと期待される。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, Irvine(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Irvine(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Disrupted in renal carcinoma 2 (DIRC2/SLC49A4) is an H<sup>+</sup>-driven lysosomal pyridoxine exporter2022

    • 著者名/発表者名
      Akino Shogo, Yasujima Tomoya, Yamashiro Takahiro, Yuasa Hiroaki
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 6 号: 2 ページ: e202201629-e202201629

    • DOI

      10.26508/lsa.202201629

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of the amino acid residues involved in the species-dependent differences in the pyridoxine transport function of SLC19A32022

    • 著者名/発表者名
      Miyake Kohei, Yasujima Tomoya, Takahashi Syunsuke, Yamashiro Takahiro, Yuasa Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 298 号: 8 ページ: 102161-102161

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102161

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Animal species differences in the pyridoxine transport function of SLC19A3: absence of Slc19a3-mediated pyridoxine uptake in the rat small intestine2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashiro Takahiro, Yasujima Tomoya, Yuasa Hiroaki
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 44 ページ: 100456-100456

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2022.100456

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規蛍光性SLC19A2/3プローブ基質としてのamilorideの輸送特性2023

    • 著者名/発表者名
      松井快人、山本道弘、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Functional characteristics and role of DIRC2/SLC49A4 as a novel lysosomal pyridoxine exporter2022

    • 著者名/発表者名
      Shogo Akino, Takahiro Yamashiro, Tomoya Yasujima, Hiroaki Yuasa
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第37回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SLC19A2/3のamiloride輸送機能2022

    • 著者名/発表者名
      山本道弘、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      第43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
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SLC19A3のpyridoxine輸送機能の動物種差:ラット小腸におけるSlc19a3のpyridoxine輸送機能欠損の検証2022

    • 著者名/発表者名
      山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SLC19A3のpyridoxine輸送機能の動物種差に関わるヒト特異的アミノ酸残基2022

    • 著者名/発表者名
      三宅浩平、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative assessment of the uptakes of pyridoxine and thiamine in the rat small intestine: absence of Slc19a3-dependent function of carrier-mediated pyridoxine uptake2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamashiro, Tomoya Yasujima, Hiroaki Yuasa
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第37回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] SLC19A3のpyridoxine輸送機能の動物種差に関わるアミノ酸残基2021

    • 著者名/発表者名
      三宅浩平、高橋駿介、保嶋智也、山城貴弘、湯浅博昭
    • 学会等名
      第42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
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] SLC19A2/3のpyridoxine/thiamine輸送機構:輸送特性の基質間比較解析2021

    • 著者名/発表者名
      山城貴弘, 保嶋智也, Hamid M. Said, 湯浅博昭
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 薬物動態制御学分野

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/yzg/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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