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シナプス伝達におけるグルタミン酸充填量制御メカニズムの構造生物学的解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25253008
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関岡山大学

研究代表者

森山 芳則  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (10150658)

研究分担者 宮地 弘幸  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20376643)
井上 剛  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (40370134)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 採択 (2015年度)
配分額 *注記
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2015年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2014年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2013年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
キーワード生化学 / トランスポーター / グルタミン酸 / ATP / シナプス小胞 / 塩素イオン / ケトン体 / 化学伝達
研究実績の概要

"【1】Cl-とケトン体結合部位の同定:VGLUTについて、次の2つを実施した。(1)3D構造上、Arg184の近傍に位置する10箇所のアミノ酸残基のアラニン置換体と、ループ領域内の10箇所のアラニン置換体を調製した。これまでに、グルタミン酸輸送におけるCl-とケトン体・グリオキシル酸による影響を半数のVGLUT変異体で測定した。(2)調製した高純度VGLUT2タンパク質とHPLCならびに質量分析計を用い、Cl-並びにケトン体・グリオキシル酸でブロックされるDIDSの結合部位を化学修飾法により決定することを試みている。本年度は昨年のこっていた残り10種類の変異体の解析を終了した。さらに高純度VGLUT2を調整し、HPLCと質量分析機を用いてDIDS結合部位を複数決定した。その内の二種類がCl-ならびにアセト酢酸およびグリオキシル酸でブロックされた。
【2】アロステリック効果による構造変化とモノマー/オリゴマー変換の実証N末端領域に蛍光性タンパク質AmCyanあるいはEYFPを融合したβ-EYFP-VGLUT-αまたはβ-AmCyan-VGLUTαを調製し、モノ・オリゴマー変換をFRETにより測定した。ケトン体とCl-によりVGLUT2のテトラマーならびにモノマー変換がおこることを実証した。さらにVNUT (vesicular nucleotide transporter, VNUT)でも同様の蛍光性精製タンパク質を調製し、テトラマーならびにモノマー変換がおこらないことを見いだした。実際におこらないのか起こっているがdetection limit以内なのかという対照実験を遂行中である。
【3】 細菌のVGLUTホモログの3.5オングストロームで結晶構造を解いた。さらにラットVGLUT2の結晶を調製できた。
【4】VNUTの特異的かつ可逆的かつ最強の阻害剤を開発した。輸送活性阻害と量子放出効果がパラレルであることを証明した。"

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (3件)

  • [国際共同研究] Tel Aviv University(Israel)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] NPT1/SLC17A1 is a renal urate exporter in humans and its common gain-of-function variant decreases the risk of renal underexcretion gout.2015

    • 著者名/発表者名
      Chiba T, Matsuo H, Kawamura Y, Nagamori S, Nishiyama T, Wei L, Nakayama A, Nakamura T, Sakiyama M, Takada T, Taketani Y, Suma S, Naito M, Oda T, Kumagai H, Moriyama Y, Ichida K, Shimizu T, Kanai Y, Shinomiya N.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheumatol.

      巻: 67(1) 号: 1 ページ: 281-287

    • DOI

      10.1002/art.38884

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] AtPHT4;4 is a chloroplast-localized ascorbate transporter in Arabidopsis.2015

    • 著者名/発表者名
      Miyaji T*, Kuromori T*, Takeuchi Y, Yamaji N, Yokosho K, Shimazawa A, Sugimoto E, Omote H, Ma JF, Shinozaki K, Moriyama Y (* equally contribution)
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 5928-5928

    • DOI

      10.1038/ncomms6928

    • NAID

      120005606107

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plasmodium falciparum chloroquine resistance transporter is a H+-coupled polyspecific nutrient and drug exporter.2015

    • 著者名/発表者名
      Juge N, Moriyama S, Miyaji T, Kawakami M, Iwai H, Fukui T, Nelson N, Omote H, Moriyama Y
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 112 号: 11 ページ: 3356-3361

    • DOI

      10.1073/pnas.1417102112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wide expression of type I Na+/phoshate cotransporter 3 (NPT3/SLC17A2), a membrane potentian-driven organic anion transporter.2015

    • 著者名/発表者名
      Togawa N, Juge N, Miyaji T, Hiasa M, Omote H, Moriyama Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol.

      巻: 309

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 液胞型H+輸送性ATPaseと二次性トランスポーター群の構造・機能・生理的意義に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      森山芳則
    • 雑誌名

      Yakugaku-Zasshi

      巻: 135 ページ: 883-894

    • NAID

      130005085759

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Targeting LDH enzymes with a stiripentol analog to treat epilepsy.2015

    • 著者名/発表者名
      Sada N, Lee S, Katsu T, Otsuki T, Inoue T
    • 雑誌名

      Science

      巻: 347 号: 6228 ページ: 1362-1367

    • DOI

      10.1126/science.aaa1299

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Essential role of vesicular nucleotide transporter in vesicular storage and release of nucleotides in platelets2014

    • 著者名/発表者名
      Miki Hiasa, Natsuko Togawa, Takaaki Miyaji, Hiroshi Omote, Akitsugu Yamamoto, Yoshinori Moriyama
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 2 号: 6 ページ: e12034-e12034

    • DOI

      10.14814/phy2.12034

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Expression profile of vesicular nucleotide transporter (VNUT, SLC17A9) in subpopulations of rat dorsal root ganglion neurons.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Nomura Y, Kawamori K, Moriyama Y, Nagasawa K.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett.

      巻: 579 ページ: 75-79

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2014.07.017

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Involvement of the leaf-specific multidrug and toxic compound extrusion (MATE) transporter Nt-JAT2 in vacuolar sequestration of nicotine in Nicotiana tabacum.2014

    • 著者名/発表者名
      Shitan N., Minami S., Morita M., Hayashida M., Ito S., Takanashi K., Omote H., Moriyama Y., Sugiyama A., Goossens A., Moriyasu M., Yazaki K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9(9) 号: 9 ページ: e108789-e108789

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108789

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impairment of vesicular ATP release affects glucose metabolism and increases insulin sensitivity2014

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto S., Miyaji T.,, Hiasa M., Ichikawa R., Iwatsuki K., Shibata A., Uneyama H., Takayanagi R., Yamamoto A., Omote H., Nomura M., Moriyama Y.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 4 号: 1 ページ: 6689-6689

    • DOI

      10.1038/srep06689

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of a mammalian vesicular polyamine transporter2014

    • 著者名/発表者名
      Hiasa M., Miyaji T., Haruna Y., Takeuchi T., Harada Y., Moriyama S., Yamamoto A., Omote H., Moriyama Y.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 4 号: 1 ページ: 6836-6836

    • DOI

      10.1038/srep06836

    • NAID

      120005477132

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microglia trigger astrocyte-mediated neuroprotection via purinergic gliotransmission2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Shinozaki., M. Nomura., K. Iwatsuki., Y. Moriyama., C. Gachet., S. Koizumi.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 4329-4329

    • DOI

      10.1038/srep04329

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of vesicular nucleotide transporter VNUT (SLC17A9) in release of ATP from AR42J cells and mouse pancreatic acinar cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Haanes KA, Kowal JM, Arpino G, Lange SC, Moriyama Y, Pedersen PA, Novak I.
    • 雑誌名

      Purinergic Signal.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism underlying ATP release in human epidermal keratinocytes.2014

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Komatsu R, Imura Y, Fujishita K, Shibata K, Moriyama Y, Koizumi S.
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology

      巻: 134(5) 号: 5 ページ: 1465-1468

    • DOI

      10.1038/jid.2013.516

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the potency of telaprevir and its metabolites as inhibitors of renal organic cation transporters, a potential mechanism for elevation of serum creatinine.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakada T, Kito T, Inoue K, Masuda S, Inui KI, Matsubara K, Moriyama Y, Hisanaga N, Adachi Y, Suzuki M, Yamada I, Kusuhara H.
    • 雑誌名

      Drug Metab Pharmacokinet.

      巻: -

    • NAID

      130004463383

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vesicular GABA transporter (VGAT) transports β-alanine.2013

    • 著者名/発表者名
      Juge N, Omote H, Moriyama Y.
    • 雑誌名

      J Neurochem.

      巻: 127 号: 4 ページ: 482-486

    • DOI

      10.1111/jnc.12393

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Type 1 sodium-dependent phosphate transporter acts as a membrane potential-driven urate exporter.2013

    • 著者名/発表者名
      Miyaji T, Kawasaki T, Togawa N, Omote H, Moriyama Y.
    • 雑誌名

      Curr Mol Pharmacol.

      巻: 6 ページ: 88-94

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microglia release ATP by exocytosis.2013

    • 著者名/発表者名
      Imura Y, Morizawa Y, Komatsu R, Shibata K, Shinozaki Y, Kasai H, Moriishi K, Moriyama Y, Koizumi S.
    • 雑誌名

      Glia.

      巻: 61 ページ: 1320-1330

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vesicular Nucleotide Transport: a Brief History and the Vesicular Nucleotide Transporter as a Target for Drug Development.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiasa M, Togawa N, Moriyama Y.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Des.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マスト細胞における小胞型ポリアミントランスポーターの発現と機能2015

    • 著者名/発表者名
      竹内智也,原田結加,日浅未来,宮地孝明,表 弘志,森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 小胞型ポリアミントランスポーターの同定2014

    • 著者名/発表者名
      表 弘志,日浅未来,宮地孝明,竹内智也,原田結加,森山佐和子,森山芳則
    • 学会等名
      第36回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 中枢における新規小胞型ポリアミントランスポーターの発現および機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      日浅未来,宮地孝明,竹内智也,表 弘志,森山芳則
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Vesicular Glutamate Transporter(VGLUT)as a target molecules of ketogenic diets2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Moriyama
    • 学会等名
      第48回日本てんかん学会学術集会(招待講演)
    • 発表場所
      東京 京王プラザホテル
    • 年月日
      2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Openig remarks and introduction to visicular nucleotide transporter(VNUT)2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Moriyama
    • 学会等名
      Purines 2014 in bonn(招待講演)
    • 発表場所
      ドイツ ボン
    • 年月日
      2014-07-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Divalent cation transport by vesicular nucleotide transporter2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Miyaji, Keisuke Sawada, Hiroshi Omote, Yoshinori Moriyama
    • 学会等名
      Purines 2014 in bonn
    • 発表場所
      ドイツ ボン
    • 年月日
      2014-07-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NPT homologue(SLC17A4)is an intestinal urate exporter2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Togawa, Takaaki Miyaji, Hiroshi Omote, Yoshinori Moriyama
    • 学会等名
      Purines 2014 in bonn
    • 発表場所
      ドイツ ボン
    • 年月日
      2014-07-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小胞型グルタミン酸トランスポーター(VGLUT)の機能性アミノ酸残基の探索2014

    • 著者名/発表者名
      樹下成信、表弘志、森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] タバコにおけるアルカロイドトランスポーターの組織発現解析2014

    • 著者名/発表者名
      士反伸和,林田南帆,南翔太,森田匡彦,Alain GOOSSENS,Dirk INZE,森山芳則,守安正恭,矢崎一史
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 血小板におけるVNUTを介したヌクレオチド蓄積機構2014

    • 著者名/発表者名
      外川奈津子,日浅未来,宮地孝明,表弘志,森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 小腸L細胞における小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)の局在2014

    • 著者名/発表者名
      原田結加,日浅未来,森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ小胞型ヌクレオチドトランスポーターの同定2014

    • 著者名/発表者名
      加藤百合,宮地孝明,小泉拓也,Bram LARIDON,Patrick CALLAERTS,Koen NORGA,表弘志,森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析による膜タンパク質の構造解析手法の構築2014

    • 著者名/発表者名
      河上麻美代,宮地孝明,川上朝子,樹下成信,表弘志,森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 副腎における小胞型ヌクレオチドトランスポーターのATP濃縮と放出機構2014

    • 著者名/発表者名
      宮地孝明,日浅未来,表弘志,森山芳則
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞における小胞型ヌクレオチドトランスポーターの局在と機能2013

    • 著者名/発表者名
      日浅未来, Max Larsson, 澤田啓介, 宮地孝明, 表 弘志, Vidar Gundersen, 森山芳則
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カチオン性薬物の腎尿細管分泌における有機カチオントランスポーター(OCT2、 MATE1,MATE2-K)の機能評価2013

    • 著者名/発表者名
      鬼頭朋子、伊藤澄人、木本 恵美、Yurong Lai、井上勝央、湯浅博昭、 森山芳則、杉山雄一、楠原洋之
    • 学会等名
      第35回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MATE 型薬物輸送トランスポーターの薬物相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      表弘志、川嵜達也、伊東秀之、森山芳則
    • 学会等名
      第35回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 小胞型GABA トランスポーター(VGAT)はβ-アラニンを輸送する2013

    • 著者名/発表者名
      樹下成信、表弘志、森山芳則
    • 学会等名
      第35回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] ポリアミンの化学伝達を司るトランスポーターの同定とその利用2015

    • 発明者名
      森山芳則,表 弘志,宮地孝明,日浅未来
    • 権利者名
      森山芳則,表 弘志,宮地孝明,日浅未来
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-544325
    • 出願年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] アスコルビン酸トランスポーター2014

    • 発明者名
      森山芳則,宮地孝明,表篠崎一雄ら
    • 権利者名
      森山芳則,宮地孝明,表篠崎一雄ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-155640
    • 出願年月日
      2014-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 葉緑体へのアスコルビン酸濃縮を司るトランスポーターの同定とその利用2013

    • 発明者名
      森山芳則、宮地孝明、表弘志、黒森崇、篠崎一雄
    • 権利者名
      森山芳則、宮地孝明、表弘志、黒森崇、篠崎一雄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-155640
    • 出願年月日
      2013-07-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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