| 研究課題/領域番号 |
22K15295
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分47040:薬理学関連
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| 研究機関 | 高崎健康福祉大学 |
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研究代表者 |
中村 吉伸 高崎健康福祉大学, 薬学部, 助教 (60880317)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | SLCO2A1 / Maxi-Cl / トランスポーター / チャネル / プロスタグランジン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体恒常性維持に必須なイオンの細胞膜透過を担うトランスポーターとチャネルは構造、性質的に似て非なる膜タンパク質である。近年、単独ではプロスタグランジントランスポーターとして働くSLCO2A1が、複数タンパク質と複合体を形成しATP等を輸送するMaxi-Clチャネルとして機能することが報告された。しかしその詳細なチャネル活性発現機構は不明である。本研究では、Maxi-Cl複合体の全容を明らかにし、SLCO2A1がトランスポーター/チャネル両機能を使い分ける機構を解明する。またチャネル活性を有する他のSLCO分子を探索する。本成果は分子的実体の全容が未同定なチャネルの解明に繋がると考えられる。
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| 研究実績の概要 |
生体内イオンの細胞膜透過を担うトランスポーターとチャネルは構造、性質的に似て非なる膜タンパク質であるが、中には両方の活性を持つタンパク質がいくつか報告されている。しかし、その活性発現調節機構や二重活性を有する生理学的意義については解明されていない例が多い。本研究では、プロスタグランジン (PG) トランスポーターおよびMaxi-Clチャネルの二重機能を持つことが近年新たに明らかとなったSLCO2A1について、その活性発現機構と生理学的意義の解明、さらにはチャネル活性を有する他SLCO分子の探索を目的に研究を行っている。2022年度は、SLCO2A1のトランスポーター/チャネル活性使い分け機構の解明を目的に検討を行った。これまでに、SLCO2A1のチャネル活性が報告されたマウス乳腺由来C127細胞ではPG輸送とMaxi-Clの両活性が発現すること、また本細胞にMaxi-Clを活性化させる低張刺激を与えてもPG輸送活性がほとんど変化しないことを見出した。さらに、Maxi-Cl活性化に必須なアクセサリータンパク質ANXA2/S100A10を遺伝子欠損させてもPG輸送機能が維持されたことから、これらはPG輸送に必須でないことも明らかになった。したがって、SLCO2A1はPGトランスポーターとして常時機能しながら、特定の刺激に応じてMaxi-Cl活性を発現する膜タンパク質であることが示された。
このほか2022年度は、ANXA2/S100A10以外のMaxi-Clアクセサリータンパク質探索のためのFLAGタグ結合SLCO2A1発現細胞を構築した。抗FLAG抗体を用いた免疫沈降法により、少なくともSLCO2A1とANXA2の結合が確認できたため、今後は免疫沈降サンプルについてプロテオミクス解析を実施し、未知のMaxi-Clアクセサリータンパク質探索および相互作用メカニズムの解明に取り組む予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Maxi-Cl活性化に必須な低張刺激およびアクセサリータンパク質がSLCO2A1のPG輸送に及ぼす影響について明らかにすることができ、SLCO2A1がどんな時にPG輸送/チャネル活性を発現するのかがおおよそわかってきたため、「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度以降はMaxi-Cl活性化の詳細な分子機序を明らかにするため、SLCO2A1とアクセサリータンパク質間の相互作用メカニズムの解明に取り組む。また、SLCO2A1によって輸送されるPGE2やATPおよびグルタミン酸はいずれも炎症や免疫等と密接に関わる生理活性物質であるため、これらがSLCO2A1によって同時に調節される病態生理学的意義を明らかにする。さらには、SLCOトランスポーターは比較的高い相同性があるため、SLCO2A1以外にMaxi-Clチャネル様の活性を有するSLCO分子の探索も進める予定である。
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