| 研究領域 | マテリアルシンバイオシスための生命物理化学 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05527
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 香川大学 |
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研究代表者 |
藤原 祐一郎 香川大学, 医学部, 教授 (20532980)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | グルコーストランスポータ / グルコーストランスポーター / 糖尿病 / SGLT / GLUT / 構造機能相関 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生命活動に必須の糖分は小腸から吸収され、血糖値が維持されている。血糖値が高すぎても低すぎても病気を発症する(糖尿病／低血糖→死)。ちょうど良い血糖値を維持しているのが、グルコーストランスポーター群と糖との弱い相互作用である。本研究では、小腸や腎臓の上皮細胞の膜で糖の輸送を担う、Na/グルコース共輸送型トランスポーター(SGLT)およびグルコーストランスポーター(GLUT)が、種々の糖の中から目的の糖を選別し輸送する仕組みを解明する。種々の機能解析手法を用いて、糖と輸送体の弱い相互作用の源泉となる力学の体系化、構造情報に基づいた相互作用因子を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
生命活動に必須の糖分は小腸から吸収され、血糖値が維持されている。ちょうど良い血糖値を維持しているのが、グルコーストランスポーター群と糖との弱い相互作用である。本研究では、小腸や腎臓の上皮細胞の膜で糖の輸送を担う、Na/グルコース共輸送型トランスポーター(SGLT)およびグルコーストランスポーター(GLUT)が、種々の糖の中から目的の糖を選別し輸送する仕組みを解明する。種々の機能解析手法を用いて、糖と輸送体の弱い相互作用の源泉となる力学の体系化、構造情報に基づいた相互作用因子を明らかにする。
1) 輸送機能を解析することにより結合に関する因子を定量化した。
HPLC解析を用いて卵母細胞に発現させたGLUTに輸送される各種ノンラベル糖の定量的分析を引き続き行い、GLUT5とGLUT2のフルクトースやグルコース誘導体の輸送を解析することに成功した。それら糖輸送が希少糖によって阻害されることを見出し、定量的に解析した。
2) 弱い相互作用を理解するために蛍光分子観測を用いて定量化する
HumanのSGLT1のホモロジー構造モデルを作成し、細胞外に位置する残基にCys変異を導入し、マレイミドチオール反応にて蛍光分子を付加した。voltage-clamp fluorometry法を改良し、糖結合による蛍光強度の変化を解析することで、糖の結合を定量的に解析する方法を開発した。希少糖を含めた種々の糖の結合を分析することができた。通常は輸送されないフルクトースがhuman SGLT1に結合していることを見出し、論文として報告した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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