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1999 年度 研究成果報告書概要

がん細胞における酸化的リン酸反応と解糖系の共役を担うポーリンの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 10672042
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物系薬学
研究機関徳島大学

研究代表者

篠原 康雄  徳島大学, 薬学部, 助教授 (60226157)

研究期間 (年度) 1998 – 1999
キーワードポーリン / エネルギー代謝 / 酸化的リン酸化 / ミトコンドリア / 解糖系 / 抗がん剤
研究概要

申請者は、がん細胞のミトコンドリアには多量のヘキソキナーゼが結合するが、正常な肝臓のミトコンドリアにはほとんど結合しないとの報告に基づき、本プロジェクトに着手した。本研究では、まずがん細胞に発現したポーリンの特性を明らかにする目的の研究を行った。得られた知見は以下の通り。
1.がん細胞に発現した1〜3型のポーリンの構造を解析したところ、すでに報告されている正常な組織に発現したポーリンのアミノ酸配列といくつかの差異を認めた。しかし、我々が正常組織のポーリンについて解析をやり直したところ、これらの差異は、がん細胞に特異的なものではなく、報告されている塩基配列の誤りであることが判明した。
2.これらの3種以外のポーリンの発現の可能性を、縮重プライマーを用いて解析した。その結果、第4のアイソフォームの発現の可能性は否定された。
これらの知見から、がん細胞に発現したポーリンは正常な組織に発現したポーリンと、質的には異ならないことが明らかになったので、次にがん細胞と正常な組織でのポーリンの発現量を比較した。その結果、
3.いずれのポーリンも、がん細胞に顕著に発現しているわけではなく、心臓とがん細胞で同レペルの転写が観察された。しかし、特記すべき事項として、いずれのアイソフォームの転写レベルも、肝臓で顕著に低いものであった。
この知見をあわせて考えると、肝臓のミトコンドリアに多くのヘキソキナーゼが結合しないのは、その量が少ないためであると考えられる。今後、ミトコンドリア膜上に実際に存在するポーリンの測定を行い、発現量の違いの生理的意義を明らかにしていく予定である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Y.Shinohara et al.: "Quantitative deterrminations of the steady state transcript levels of hexokinase isozymes and glucose transporter isoforms in normal rat tissues and the malignant tumor cell line AH130"Biochim.Biophys.Acta. 1368. 129-136 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] E.Majima et al.: "Binding of the fluorescein derivative Eosin Y to the mitochondrial ADP/ATP camir.Cahactererization of the adenine nucleotide binding site"Biochemistry. 37. 424-432 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Shinohara et al.: "Cationic uncouplers of oxidative phosphorylation are inducers of mitochondrial parmeability transition"FEBS Lett.. 428. 89-92 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Isolation and characterization of cDNA encoding rat muscle type acetyl-CoA carboxylase"Biochim.Biophys.Acta. 1398. 347-352 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 篠原康雄、寺田 弘: "でぶとやせのエネルギー代謝と抗肥満薬"化学と薬学の教室. 13-16 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hashimoto et al.: "Fluctuation of the first loop the matrix of the mitochondrial ADP/ATP carier deduced from intermolecular cross-linking of Cys56 residues by difunctional dimaleimide"Biochemistry. 38. 1050-1056 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hashimoto et al.: "Expression of bovine heart mitochondrial ADP/ATP carier in yeast mitochondria:significantly enhanced expression by replacement of the N-terminal region of the vovine carrier by corresponding regions of the yeast carrier"Biochim.Biophys.Acta. 1409. 113-124 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Hatanaka et al.: "Functional Expression of the tandem-repeated homodimer of the mitochondrial ADP/ATP narier in Saccharomyces cerevisiae"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 262. 726-730 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 原島秀吉、篠原康雄、際田弘志: "キャリアーによる細胞内デリバリー戦略と今後の課題"Drug Delivery System. 14. 157-164 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hashimoto et al.: "Irreversible extusion of the first loop facing the matrix bovine heart mitochondrial ADP/ATP carier by labeling the Cys56 residue with the SH-reagent methyl methanethiosulfonate"J.Biochem.. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Daikoku et al.: "Specific elevation of transcript levels of particular protein subtypes induced in brown adipose tissue by oold exposure"Biochim.Biophys.Acta. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hashimoto et al.: "Intercellular control of gene trafficking using liposome as drug cariers"Eur.J.Pharm.Sci.. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.shinohara and H.Terada: "Uncouplers of oxidative phosphorylation in mitochondria"Membrane Structure in Disease and Drug Therapy,Edited by G.D.Zimmer,Marcel Dekker,New York. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.shinohara and H.Terada: "Roles of hexokinase in aberrant sugar metabolism of tumor cells"Recent Research Development in Bioenergetics,Edited by S.G.Pandalai,Transworld Research NetWork,Trivandrum. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Shinohara, K. Yamamoto, K. Inoo, N. Yamazaki and H. Terada: "Quantitative determinations of the steady state transcript levels of hexokinase isozymes and glucose : transporter isoforms in normal rat tissues and the malignant tumor cell line AH130"Biochim. Biophys. Acta. 1368. 129-136 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] E. Majima, N. Yamaguchi, H. Chuman. Y. Shinohara, M. Ishida, S. Goto and H. Terada: "Binding of the fluorescein derivative Eosin Y to the mitochondrial ADP/ATP carrier : Characterization of the adenine nucleotide binding site"Biochemistry. 37. 424-432 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Shinohara, S. Bandou. S. Kora, S. Kitamura, S. Inazumi and H. Terada: "Cationic uncouples of oxidative phosphorylation are inducers of mitochondrial permeability transition."FEBS Lett. 428. 89-92 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Abe, Y. Shinohara and H. Terada: "Isolation and characterization of cDNA encoding rat muscle type acetyl-CoA carboxylase"Biochim. Biophys. Acta. 1398. 347-352 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hashimoto, E. Majima, S. Goto, Y. Shinohara and H. Terada: "Fluctuation of the first loop facing the matrix of the mitochondrial ADP/ATP carrier deduced from intermolecular cross-linking of Cys56 residues by bifunctional dimaleimide."Biochemistry. 38. 1050-1056 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hashimoto. Y. Shinohara, E. Majima, T. Hatanaka N. Yamazaki and H. Terada: "Expression of bovine heart mitochondrial ADP/ATP carrier in yeast mitochondria : Significantly enhanced expression by replacement of the N-terminal region of the bovine carrier by the corresponding regions of the yeast carrier."Biochim. Biophys. Acta. 1409. 113-124 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Hatanaka, M. Hashimoto, E. Majima, Y. Shinohara and H. Terada: "Functional expression of the tandem-repeated homodimer of the mitochondrial ADP/ATP carrier in Saccharomyces cerevisiae."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 262. 726-730 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hashimoto, E. Majima, T. Hatanaka, Y. Shinohara, M. Ohnishi, S. Goto and H. Terada: "Irreversible extrusion of the first loop facing the matrix of the bovine heart mitochondial ADP/ATP carrier by labeling the Cys56 residue with the SH-reagent methyl methanethiosulfonate."J. Biochem.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Daikoku, Y. Shinohara, A. Shima, N. Yamazaki and H. Terada: "Specific elevation of transcript levels of particular protein subtypes induced in brown adipose tissue by cold exposure"Biochim. Biophys. Acta. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Shinohara and H. Terada: "Uncouplers of oxidative phosphorylation in mitochondria"Membrane Structure In Disease and Drug Therapy, Edited by G. D. Zimmer, Marcel Dekker, New York. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Shinohara and H. Terada: "Roles of hexokinase in aberrant sugar metabolism of tumor cells"Recent Research Development In Bioenergetics, Edited by S. G. Pandalai, Transworld Research NetWork, Trivandrum.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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