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2019 年度 実施状況報告書

ビタミンB群のlysosome内蓄積を介した新規生体内プール機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0453
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

保嶋 智也  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (50753555)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
キーワードトランスポーター / lysosome / ビタミン / ピリドキシン / チアミン
研究実績の概要

ビタミンは細胞の正常な機能維持のために重要な役割を担っているが、基本的に生体内で合成されないため、生体内への供給は食物からの摂取に依存している。それゆえ、簡単にビタミン欠乏に陥らぬよう、生体にはビタミンを細胞内にプールする機構が備わっていると考えられている。そのプール機構の実体は、細胞内小器官であるlysosome内への輸送過程を経て、細胞内に蓄積している可能性が考えられている。これまでに、その輸送過程を担う分子実体のひとつとして、水溶性ビタミンであるthiamine/vitamin B1やpyridoxine/vitamin B6を輸送するlysosomal multivitamin transporter 1(LMVT1)の同定に成功したことから、生体における詳細な機能を解析することとした。
ただ、それ以前にpyridoxineを細胞内に供給する分子メカニズムについて不明であった。そこで、この過程を担うトランスポーター分子の探索を先行して行った結果、その分子実体の同定に成功した。これまでに、pyridoxineを輸送するトランスポーター分子の実体は不明であったため、本研究により非常に重要な知見を得ることが出来た。本年度は、カリフォルニア大学アーバイン校において、本トランスポーターの生理的意義について、詳細な検討を行った。現在までに、その研究結果の取りまとめが終了し、論文投稿を行っている状況である。
また、LMVT1に関しても並行して研究を行った。その研究成果の取りまとめと追加実験については、次年度に行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

LMVT1の解析に先立ち、pyridoxineを細胞内に供給する分子実体の同定に取り組んだ。その結果、新規pyridoxineトランスポーターの同定に成功し、その機能解析を完了させることが出来た。LMVT1の基本的な機能解析についても、おおよそ完了させることが出来ている。細胞内pyridoxineプール機構に対するLMVT1の意義については、現在、研究を進めている段階にある。

今後の研究の推進方策

LMVT1の基本的な機能解析については終了しているため、今後は生体における役割について検討を行う。具体的には、LMVT1が発現しているモデル細胞において、pyridoxineの欠乏や過量処理による発現制御について検証し、細胞内プール機構に対する寄与を明らかにする。また、CRISPR-Cas9システムにより、LMVT1ノックアウト細胞を樹立し、細胞増殖能を始めとする各種生理機能に対する影響を評価する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of the amino acid residue responsible for the myricetin sensitivity of human proton-coupled folate transporter2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashiro Takahiro、Yasujima Tomoya、Ohta Kinya、Inoue Katsuhisa、Yuasa Hiroaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 18105

    • DOI

      10.1038/s41598-019-54367-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 18β-glycyrrhetyl-3-O-sulfate would be a causative agent of licorice-induced pseudoaldosteronism2019

    • 著者名/発表者名
      Ishiuchi Kan’ichiro、Morinaga Osamu、Ohkita Takeshi、Tian Chuanting、Hirasawa Asuka、Mitamura Miaki、Maki Yasuhito、Kondo Tsubasa、Yasujima Tomoya、Yuasa Hiroaki、Minamizawa Kiyoshi、Namiki Takao、Makino Toshiaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1587

    • DOI

      10.1038/s41598-018-38182-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SLC19A3の脳神経変性疾患関連遺伝子変異と輸送機能との関係2020

    • 著者名/発表者名
      三宅浩平、小川有沙、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      薬学会,140年会
  • [学会発表] SLC19A3によるpyridoxine及びthiamineの輸送に対するフラボノイド類の阻害作用の解析2020

    • 著者名/発表者名
      山下紗瑛奈、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      薬学会,140年会
  • [学会発表] Functional characterization of the carrier-mediated nicotinamide transport system in HepG2 cells2019

    • 著者名/発表者名
      難波莉子、保嶋智也、山城貴弘、湯浅博昭
    • 学会等名
      薬物動態学会,34回年会
  • [学会発表] Species differences in SLC19A3 for pyridoxine transport function2019

    • 著者名/発表者名
      三宅浩平、高橋駿介、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      薬物動態学会,34回年会
  • [学会発表] Functional identification of SLC19A2/3 as pyridoxine transporters2019

    • 著者名/発表者名
      山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      薬物動態学会,34回年会
  • [学会発表] SLC19A3に対するフラボノイド類の阻害作用2019

    • 著者名/発表者名
      山下紗瑛奈、山城貴弘、保嶋智也、湯浅博昭
    • 学会等名
      病院薬剤師会東海ブロック/薬学会東海支部合同学術大会
  • [学会発表] PCFTの葉酸輸送機能におけるmyricetin感受性に関与するアミノ酸残基の同定2019

    • 著者名/発表者名
      山城貴弘、保嶋智也、太田欣哉、井上勝央、湯浅博昭
    • 学会等名
      生体膜と薬物の相互作用シンポジウム,41回
  • [備考] 名古屋市立大学 大学院薬学研究科 薬物動態制御学分野

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/yzg/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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