グルタミン酸トランスポータファミリーの基質透過とチャネル形成の分子機房の解明

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09257242
• 研究機関: 杏林大学
• 研究代表者: 金井 好克 杏林大学, 医学部, 助教授 (60204533)
• 研究分担者: 楯 直子 杏林大学, 医学部, 助手 (00201955)
• キーワード: トランスポータ / グルタミン酸 / アミノ酸 / グルタミン酸トランスポータ / 輸送 / クローニング / キメラ解析

研究概要

グルタミン酸トランスポータファミリーは、酸性アミノ酸のトランスポータ(グルタミン酸トランスポータ)と中性アミノ酸のトランスポータからなる、Na^+共役トランスポータのファミリーである。その有機基質及び無機イオンの認識部位の同定のために、以下の検討を行った。1)グルタミン酸トランスポータEAAC1とGLT-1の系統的キメラのシステイン輸送能の解析を行い、基質アミノ酸側鎖認識部位がジヒドロカイニン酸認識部位とは異なり、C-末側の長く伸長した疎水性領域中に存在することを明らかにした。2)中性アミノ酸トランスポータASCT1とASCT2の系統的キメラを作製し、グルタミン輸送の有無を指標に基質結合部位のマッピングを行い、アミノ酸側鎖認識部位がC-末側の疎水性領域中に存在することを明らかにした。これは、1)のグルタミン酸トランスポータで得られた結果と矛盾しないものである。さらに、キメラのLi^+受容性とNa^+濃度依存性を解析し、二つのN^+結合部位のうち少なくとも一つはアミノ酸側鎖認識部位の近傍に存在することを明らかにした。また、トランスポータの機能発現における蛋白質/蛋白質相互作用の研究の端緒を掴む目的で、3)グルタミン酸トランスポータGLT-1のspliced variantのクローニングとその共発現を行い、異なるC-末を持つvariant同志の共発現が輸送のVmaxの上昇をもたらすことを明らかにした。さらに、4)アミノ酸輸送活性化因子4F2hcと共役するアミノ酸トランスポータのcDNAを発現クローニング法によりクローニングし、トランスポータの機能発現における蛋白質/蛋白質相互作用について、新しい視点を提出した。

研究成果

• [文献書誌] Kanai,Y.: "Family of neutral and acidic amino acid transporters:molecular biology,physlology and medical implications" Curr.Opin.Cell Biol.9. 565-572 (1997)
• [文献書誌] Utsunomiya-Tate,N.: "Tissue specific variants of glutamato Transporter GLT-1." FEBS Letters. 416. 312-316 (1997)
• [文献書誌] Sekine,T.: "Expression cloning and characterization of a novel multispecific organic anion transporter" J.BIol.Chem.272. 18526-18529 (1997)
• [文献書誌] Kanai,Y.: "Substrate binding sites of glutamate transporters and structurally related neutral amino acid transporters." Jpn.J.Physiol.47. S55-S56 (1997)
• [文献書誌] Endou,H.: "A Nobel Na^+-dependent transporter with a high-affinity to glutamine." Contrib.Nephrol.121. 31-36 (1997)
• [文献書誌] Shayakul,C.: "Localization of the high-affinity glutamato transporter EAAC1 in rat kidney." Am.J.Physiol.(in press). (1998)
• [文献書誌] 金井 好克: "分子医科学で病気を識るシリーズ5、チャネルとトランスポータその働きと病気:アミノ酸トランスポータとその異常による疾患" メジカルビュー社, 25 (1997)
• [文献書誌] 金井 好克: "最新内科学大系プログレスシリーズ10 腎・:泌尿器疾患:アミノ酸トランスポータ" 中山書店, 9 (1997)