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脳への薬物送達の標的として注目されているH+/有機カチオン交換輸送体の基質認識に関する情報は、中枢作用薬開発の促進に寄与する可能性があることから、昨年度に引き続き、H+/有機カチオン交換輸送体による輸送特性の詳細について、diphenhydramine誘導体を用いて解析した。
人口脂質膜を介した透過解析（PAMPA）を実施し、BBBモデル細胞（hCMEC/D3細胞）における輸送と比較した結果、モデル細胞ではアミン類の輸送速度が大きかったのに対し、PAMPAでは脂溶性の大きさに比例し、アミド構造を持つものが大きな透過性を示した。また、アミン構造を有するdiphenhydramine誘導体の輸送は、温度・エネルギー依存的であること、プロトノフォア（FCCP）によって減少することが示された。さらに、Lineweaver-Burk plotを用いた解析により、誘導体の輸送がH+/有機カチオン交換輸送体の基質によって競合的に阻害されること、これら化合物がH+/有機カチオン交換輸送体の基質輸送を相互的に阻害することを確認した。興味深いことに、一部の化合物では温度依存性やtrans-stimulation効果において、これまで報告されたH+/有機カチオン交換輸送体基質とは異なる特性を示すことを見出した。これら化合物の輸送モデルについては、今後詳細な解析を実施する必要があるが、窒素原子の塩基性度の違いが影響している可能性がある。また、これまで使用してきた化合物の化学構造から3次元分子記述子を計算し、Randam Forestを用いて化合物とトランスポーターの親和性予測を試みたところ、相関のあるモデルの作成が可能であることが示された。
以上、本研究の最終目標であるH+/OC交換輸送系の分子同定には至らなかったものの、H+/有機カチオン交換輸送体の基質認識性について、重要な知見を得ることができた。
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