アミノ酸トランスポーターを介する薬物輸送の分子機序の解明

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670095
• 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: 車 碩鎬 杏林大学, 医学部, 助手 (50276200)
• キーワード: トランスポーター / アミノ酸 / L-ドパ / 血液・脳関門 / α-メチルドパ / 薬物輸送 / メチル水銀 / モノカルボン酸

研究概要

本研究は、アミノ酸トランスポーターを介する薬物輸送の分子機序を解明することを目的とするものであり、すでに同定したアミノ酸トランスポーターの代謝臓器、吸収・排泄臓器、血液・組織関門における発現の検討、薬物及び薬物抱合体輸送のスペクトラムと輸送の機序の解析ともに、未同定のアミノ酸トランスポーターの分子的実体を解明することをその内容とする。初年度にあたる平成12年度は、アミノ酸トランスポーターLAT1、LAT2、BAT1、Asc-1及びy^+LAT1について、アフリカツメガエル卵母細胞発現系と培養細胞一過性発現系を用いて、薬物の輸送活性を検討し、LAT1が、L-ドパ、α-メチルドパ、α-メチルチロシン、Gabapentin等のアミノ酸類似薬物を輸送する広い基質選択性を有することを明らかにした。これによりLAT1が薬物トランスポーターとして位置付けられた。また、メチル水銀はシステイン抱合体としてLAT1およびLAT2を介して輸送されることが明らかになった。LAT1について、特異抗体を用いて免疫組織化学的検討を行なったところ、LAT1は、その補助因子4F2hcとともに、血液・脳関門に存在することが明らかになった。また、未知のアミノ酸トランスポーターの同定を目的として、ラット小腸poly(A)^+RNAを材料として、トリプトファンの取り込みを指標に発現クローニングを行ない、新規アミノ酸トランスポーターTATl(T-type amino acid transporter 1)をクローニングした。TAT1は、L-ドパを含む芳香族アミノ酸を輸送基質とし、その基質選択性から基質アミノ酸をアニオンとして認識すると考えられる。これは、TAT1のアミノ酸配列が、有機アニオントランスポーターであるモノカルボン酸トランスポーターと類似性があることとの関連において興味深い事実である。

研究成果

• [文献書誌] Fukasawa,Y: "Identification and characterization of a Na+-independent neutral amino acid transporter that associates with the 4F2 heavy chain and exhibits substrate selectivity for small neutral D- and L-amino acids."J.Biol.Chem.. 275. 9690-9698 (2000)
• [文献書誌] Nakajima,N: "Developmental changes in multispecific organic anion transporter I expression in the rat kidney."Kidney Int.. 57. 1608-1616 (2000)
• [文献書誌] Kanai,Y: "Transport properties of a system y+L neutral and basic amino acid transporter : Insights into the mechanisms of substrate recognition."J.Biol.Chem.. 275. 20787-20793 (2000)
• [文献書誌] Nakauchi,J: "Cloning and characterization of human brain Na+-independent transporter for small neutral amino acids that transports D-serine with high affinity."Neurosci.Lett.. 287. 231-238 (2000)
• [文献書誌] Ishii,H: "Involvement of γBAT in Na+ -dependent and -independent transport of the neurotransmitter candidate L-DOPA in Xenopus laevis oocytes injected with rabbit small intestinal epithelium poly A+RNA."Biochim.Biophys.Acta. 1466. 61-70 (2000)
• [文献書誌] Matsuo,H: "Mouse Asc-1 (asc-type amino acid transporter 1) maps to chromosome 7, region B1-B5."Chromosome Res.. 8. 456 (2000)
• [文献書誌] Wada,S: "Rat multispecific organic anion transporter 1 (OAT1) transports zidovudine, acyclovir and antiviral nucleoside analogs."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 294. 844-849 (2000)
• [文献書誌] Kanai,Y: "Amino acid transporters : molecular structure and physiological roles."Nephrology,Dialysis,Transplantation. 15[Suppl 6]. 9-10 (2000)
• [文献書誌] Matsuo,H: "Expression of a system L neutral amino acid transporter at the blood-brain barrier."Neuroreport. 11. 3507-3511 (2000)
• [文献書誌] Tsuganezawa,H: "A new member of the HCO3- transporter superfamily is an apical anion exchanger of β-Intercalated Cells in the kidney."J Biol.Chem.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Mizoguchi,K: "Human cystinuria-related transporter : localization and functional characterization."Kidney Int.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Kim,DK: "Expression cloning of a Na+-independent aromatic amino acid transporter with structural similarity to H+/monocarboxylate transporters."J Biol.Chem.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Cha,SH,: "Identification and characterization of human organic anion transporter 3 expressing predominantly in the kidney."Mol.Pharmacol.. (in press). (2001)
• [文献書誌] 金井好克: "グルタミン酸トランスポーターの機能特性"Brain Medical. 12. 161-168 (2000)
• [文献書誌] 金井好克: "アミノ酸トランスポーター:基質認識の多様性を生みだす分子基盤シリーズ・ニューバイオフィジックスII:第3巻「ポンプとトランスポーター」、平田肇、茂木立志編、"共立出版. 160-178 (2000)
• [文献書誌] Kanai,Y: "The family of amino acid transporters associated with type II membrane glycoproteins : the roles in epithelial transport and cellul3r nutrition. Control and diseses of sodium dependent transport proteins and ion channels"."Elsevier Science B.V.. 311-314 (2000)