輸送体群を束ね局在を制御する腎尿細管上皮細胞新規膜タンパク質の機能の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K08274
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 永森 收志 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90467572)
• 研究分担者: 大垣 隆一 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20467525) ; 奥田 傑 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50511846)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: プロテオミクス / メタボロミクス / トランスポーター / 腎近位尿細管

研究実績の概要

共発現データベースCOXPRESdbを用いたバイオインフォマティクスによって、多数の腎近位尿細管管腔側膜輸送体と共に発現変動する遺伝子を見出した。その遺伝子がコードするタンパク質TRAPは、腎臓に発現する新規膜タンパク質であり、近位尿細管管腔側膜に局在した。TRAPノックアウトマウスは、糖・アミノ酸・尿酸などの尿中排泄が顕著に上昇するファンコニー（Fanconi）症候群類似のフェノタイプを示し、さらにノックアウトマウスではそれらを輸送すると考えられる複数の輸送体の局在が変化していた。TRAPが管腔側膜輸送体の局在を統合的に制御する分子であると想定し研究を進めたところ、TRAPが様々な輸送体と複合体を形成していることを見いだし、TRAPと相互作用する管腔側膜輸送体群の全体像を、質量分析計を用いた定量的なプロテオミクス解析により明らかにした。また、野生型とノックアウトマウスの尿のメタボロミクス解析を行った結果、ノックアウトによって尿中の濃度が著しく変化する物質群のプロファイルが得られた。さらに、近位尿細管管腔側膜の網羅的定量プロテオミクスにより明らかにしたTRAPノックアウトにより発現量の影響を受ける輸送体群と、メタボロミクス解析により明らかになったTRAPノックアウトにより尿中量が影響を受ける物質の相関性を解析した。これらの結果から、TRAPが様々な管腔側膜輸送体の近位尿細管管腔側膜における局在を統合的に制御する分子であることが、強く示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Negative regulation of amino acid signaling by MAPK-regulated 4F2hc/Girdin complex. (2018)
  • 著者名/発表者名: Weng L, Han YP, Enomoto A, Kitaura Y, Nagamori S, Kanai Y, Asai N, An J, Takagishi M, Asai M, Mii S, Masuko T, Shimomura Y, Takahashi M.
  • 雑誌名: PLOS Biology 巻: 16(3) ページ: e2005090
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.2005090
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ratiometric fluorescence imaging of cell surface pH by poly(ethylene glycol)-phospholipid conjugated with fluorescein isothiocyanate. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohgaki R, Teramura Y, Hayashi D, Quan L, Okuda S, Nagamori S, Takai M, Kanai Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7(1) ページ: 17484
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17459-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Slc3a2 Mediates Branched-Chain Amino-Acid-Dependent Maintenance of Regulatory T Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikeda K, Kinoshita M, Kayama H, Nagamori S, Kongpracha P, Umemoto E, Okumura R, Kurakawa T, Murakami M, Mikami N, Shintani Y, Ueno S, Andou A, Ito M, Tsumura H, Yasutomo K, Ozono K, Takashima S, Sakaguchi S, Kanai Y, Takeda K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 21(7) ページ: 1824-1838
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.10.082
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impairment of the carnitine/organic cation transporter 1-ergothioneine axis is mediated by intestinal transporter dysfunction in chronic kidney disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki Y, Furuichi K, Toyama T, Kitajima S, Hara A, Iwata Y, Sakai N, Shimizu M, Kaneko S, Isozumi N, Nagamori S, Kanai Y, Sugiura T, Kato Y, Wada T
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 92(6) ページ: 1356-1369
  • DOI: 10.1016/j.kint.2017.04.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Significance and Phenotype of MTA1 Expression in Esophageal Squamous Cell Carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Honjo H, Toh Y, Sohda M, Suzuki S, Kaira K, Kanai Y, Nagamori S, Oyama T, Yokobori T, Miyazaki T, Kuwano H.
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 37(8) ページ: 4147-4155
  • DOI: 10.21873/anticanres.11802
  • 査読あり
• [雑誌論文] 18F-FBPA as a tumor-specific probe of L-type amino acid transporter 1 (LAT1): a comparison study with 18F-FDG and 11C-Methionine PET. (2017)
  • 著者名/発表者名: Watabe T, Ikeda H, Nagamori S, Wiriyasermkul P, Tanaka Y, Naka S, Kanai Y, Hagiwara K, Aoki M, Shimosegawa E, Kanai Y, Hatazawa J
  • 雑誌名: European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 巻: 44(2) ページ: 321-331
  • DOI: 10.1007/s00259-016-3487-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utilization of Liver Microsomes to Estimate Hepatic Intrinsic Clearance of Monoamine Oxidase Substrate Drugs in Humans. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masuo Y, Nagamori S, Hasegawa A, Hayashi K, Isozumi N, Nakamichi N, Kanai Y, Kato Y.
  • 雑誌名: Pharmaceutical Research 巻: 34(6) ページ: 1233-1243
  • DOI: 10.1007/s11095-017-2140-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential Roles of L-Type Amino Acid Transporter 1 in Syncytiotrophoblast Development by Presenting Fusogenic 4F2hc. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohgaki R, Ohmori T, Hara S, Nakagomi S, Kanai-Azuma M, Kaneda-Nakashima K, Okuda S, Nagamori S, Kanai Y.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 巻: 37(11) ページ: e00427-16
  • DOI: 10.1128/MCB.00427-16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Two cystine transporters ふたつのシスチントランスポーター (2018)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会 公募シンポジウム「腎尿細管トランスポーター：最近の進歩」
  • 招待講演
• [学会発表] Visualization and inhibition of a cancer specific amino acid transporter, LAT1低分子化合物によるがん特異的アミノ酸トランスポーターLAT1の検出と輸送阻害 (2018)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会 公募シンポジウム「膜輸送研究の最前線:低分子リガンドによる制御機構の理解に向けたアプローチ」
  • 招待講演
• [学会発表] multi-omicsによる新規トランスポーターの生理機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: 第8回生体界面研究会
• [学会発表] トランスポーターを標的とした創薬 (2018)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: 岩手大学114th CRC Seminar
  • 招待講演
• [学会発表] Non-competitive LAT1 inhibitors suppress mTORC1 signaling similary to competitive LAT1 inhibitors (2017)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Yoshikatsu Kanai, Shushi Nagamori
  • 学会等名: 第132回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] Quantitative proteomics reveal overall amino acid transport systems and the related signaling (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: IUNS 21st International Congress of Nutrition 2017 Scientific Symposium “Novel Functions and Uses of Amino Acids”
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of PET probes and anti-cancer drugs targeting a cancer-specific amino acid transporter, LAT1. (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: The 12th Asia Oceania Congress of Nuclear Medicine and Biology. Symposium “Molecular Imaging”
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structure-activity relations of aromatic amino acid derivatives to interact with organic anion transporter OAT1 reveal critical moieties for renal accumulation of tumor imaging probes (2017)
  • 著者名/発表者名: Chunhuan Jin, Ling Wei, Ryuichi Ohgaki, Hideyuki Tominaga, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 大阪大学医学系研究フォーラム 第10回若手研究フォーラム
• [学会発表] がん細胞特異的アミノ酸トランスポーターLAT1選択的PETプローブの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森 收志、渡部 直史、金井 泰和、仲 定宏、下瀬川 恵久、畑澤 順、金井 好克
  • 学会等名: 第13回 小動物インビボイメージング研究会
• [学会発表] Phosphoproteomics reveals the cellular processes affected by leucine transported through LAT1, a cancer type amino acid transporter (2017)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Pattama Wiriyasermkul,, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会 JHUPO 第15回大会
• [学会発表] アミノ酸トランスポーターLAT1は膜融合関連因子4F2hcの細胞膜提示による胎盤合胞体性栄養膜の形成に必須である (2017)
  • 著者名/発表者名: 大垣隆一、大森崇弘、原早織、中込咲綾、金井正美、兼田（中島）加珠子、奥田傑、永森收志、金井好克
  • 学会等名: 第12回 トランスポーター研究会
• [学会発表] 網羅的プロテオミクスによるアミノ酸輸送システムとその関連シグナルの全体像解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: 日本外科代謝栄養学会第54回学術集会 アミノ酸学会ジョイントシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Structure-activity relationship of novel inhibitors for cancer type amino acid transporter LAT1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Pornparn Kongpracha, Pattama Wiriyasermkul,Kazuko Kaneda-Nakashima, Suguru Okuda, Ryuichi Ohgaki, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
  • 学会等名: 第131回 日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] A C-terminus mutation of SLC7A9 amino acid transporter retains substrate binding but diminishes the transport activity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagamori S, Kawamoto Y, Wiriyasermkul P, Nakagomi S, Okuda S, Ohgaki R, Kanai Y.
  • 学会等名: Gordon Research Conference: Mechanisms of Membrane Transport
  • 国際学会
• [学会発表] SGLT2阻害薬カナグリフロジンによる腎刷子縁膜タンパク質の発現変動の網羅的定量プロテオミクスを用いた解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森收志、齊藤隆太、五十棲規嘉、栗山千亜紀、塩谷正治、大垣隆一、奥田傑、 金井好克
  • 学会等名: 第60回 日本糖尿病学会年次学術集会
• [学会発表] Heterodimeric amino acid transporters - from basic to translational research (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: Special Seminar at Columbia University Medical Center Department of Psychiatry/NY State Psychiatric Institute
  • 招待講演
• [学会発表] トランスポーターを標的とした創薬：基礎研究からのアプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 永森收志
  • 学会等名: 富山大学薬学部「トランスポーター論」・大学院医学薬学研究部「薬物生理学研究室特別講演会」
  • 招待講演