| 研究課題/領域番号 |
20K07135
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
湯浅 博昭 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (20191471)
山城 貴弘 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 助教 (20826614)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | トランスポーター / 尿酸 / 尿酸結晶 / 高尿酸血症 / 痛風 / リソソーム |
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| 研究実績の概要 |
生体における尿酸結晶の可溶化機構がlysosomeに存在するとの観点から、申請者らが同定した新規トランスポーターlysosomal urate efflux transporter 1（LUET1）の詳細な機能解析を行うこととした。それに先立ち、まずLUET1の簡易機能評価法の確立を行った。LUET1はリソソーム膜に局在するため、現状では、輸送機能評価に際しては、界面活性剤であるジキトニンでの処理により細胞膜透過性を上昇させ、尿酸を細胞質内へ移行させて輸送を評価している。しかし、ジキトニン処理の条件設定が難しく、再現性に問題がある。そこで、膜タンパク質をリソソーム膜に局在させる移行シグナル（ジロイシンモチーフ）に着目し、その除去による細胞膜局在型LUET1（LUET1-LLAA）を作製した。これにより、細胞膜輸送に基づいた簡易的・安定的な尿酸輸送機能評価法を確立した。
さらに、LUET1-LLAA を用いて尿酸の輸送機能評価を行った結果、LUET1-LLAA介在性の尿酸取り込みは、顕著なpH依存性（酸性域における輸送活性上昇）を示した。また、プロトノフォアを処理しプロトン濃度勾配を消失させたところ、その輸送活性は失われたことから、LUET1はプロトンとの共輸送を駆動力として、尿酸を輸送していることが示された。この機能特性から、LUET1は酸性環境にあるリソソーム内から中性域pH環境にある細胞質への尿酸を排出していることが強く示唆された。これは、LUET1がリソソームでの尿酸結晶の可溶化機構を担うという、これまでの仮説に合致した結果である。
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| 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
細胞膜局在型LUET1の作製に成功し、簡易的・安定的なLUET1の機能解析法の確立が出来た。さらに、LUET1の尿酸輸送は、プロトンとの共輸送を駆動力としていることを見出した。これは、リソソーム内から細胞質内へと尿酸を排出していることを意味し、LUET1がリソソームでの尿酸結晶の可溶化機構を担うという、これまでの仮説に合致した結果を得ることが出来たため。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在までの知見から、LUET1の機能低下や阻害は高尿酸血症から痛風発症を誘発する可能性が考えられる。LUET1の尿酸輸送を阻害する物質は、痛風を誘発する要因となる可能性があるため、その探索を行う。対象とする化合物は生理活性物質や薬物まで幅広く行う。また、in vitro系を用いて痛風発症機構におけるLUET1の役割を明らかにする。
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