プリン性化学伝達の出力装置の構造・機能と生理的意義

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21249005
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 森山 芳則 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10150658)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 生化学 / 化学伝達 / トランスポーター / プリン作動性 / ATP / ノックアウトマウス / 神経 / アストロサイト

研究概要

プリン作動性化学伝達とはATPを伝達物質として用いる細胞間情報伝達系である。中枢だけではなく全身に分布しており、痛みや味覚触覚などの感覚受容や、神経再生・血液凝固や糖代謝、血圧、炎症など多彩な生理機能を制御している。
小胞型ヌクレオチドトランスポーター(Vesicular nucleotide transporter, VNUT)はプリン作動性化学伝達の出力系を構成する基盤膜分子である。VNUTは、ATPを分泌するといわれている細胞にもれなく発現しており、その発現を抑制すると、その程度に応じてATP分泌が抑制された。この結果は、VNUT機能を制御することで、プリン作動性化学伝達の出力を制御することができることを示唆している。本研究により、VNUTの構造と機能を追求し、その特性を明らかにした。特筆すべきはVNUTを制御するための二つのツールを開発したことである。すなわち、(1) in vivoでも有効なVNUT活性制御剤を開発した。(2) VNUTのノックアウトマウスを作製した。このマウスではVNUTにより駆動されるプリン作動性化学伝達が消失ないし大幅に低下している。すなわち、VNUTを自在に制御することでプリン作動性化学伝達の全体像を解明する事ができる。

研究成果

• [雑誌論文] A Na+/phosphate co-transporter homologue(SLC17A4 protein) is an intestinal organic anion exporter (2012)
  • 著者名/発表者名: Togawa N, Miyaji T, Izawa S, Omote H, Moriyama Y
  • 雑誌名: Am J Phys
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divalent cation transport by vesicular nucleotide transporter (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyaji T, Sawada K, Omote H, Moriyama Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional and Anatomical Identification of a Vesicular Transporter Mediating Neuronal ATP Release (2011)
  • 著者名/発表者名: Larsson M, Sawada K, Morland C, Hiasa M, Ormel L, Moriyama Y, Gundersen V
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 巻: 21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vesicular neurotransmitter transporter : bioenergetics and regulation of glutamate transport (2011)
  • 著者名/発表者名: Omote H, Miyaji T, Juge N, Moriyama Y
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50(25) ページ: 5558-5565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional characterization of vesicular excitatory amino acid transport by human sialin (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyaji T, Omote H, Moriyama Y
  • 雑誌名: J. Neurochem 巻: 119(1) ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Receptor Potential Vanilloid 4(TRPV4)-dependent calcium influx and ATP release in mouse esophageal keratinocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Mihara H, Boudaka A, Sugiyama T, Moriyama Y, Tominaga M
  • 雑誌名: J Physiol 巻: 589 ページ: 3471-3482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the human MATE2 proton-coupled polyspecific organic cation exporter (2011)
  • 著者名/発表者名: Komatsu T, Hiasa M, Miyaji T, Kanamoto T, Matsumoto T, Otsuka M, Moriyama Y, Omote H
  • 雑誌名: Int J Biochem Cell Biol 巻: 43(6) ページ: 913-918
  • 査読あり
• [雑誌論文] 構成的手法によるトランスポーター研究の最前線:化学伝達を制御するイオンスイッチの発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 雑誌名: 生化学 巻: Vol.83 No.4 ページ: 294-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic Control of Vesicular Glutamate Transport and Release (2010)
  • 著者名/発表者名: Juge N, Omote H, Gray JA, Miyaji T, Inoue T, Hara C, Uneyama H, Edwards RH, Nicoll RA, Moriyama Y
  • 雑誌名: Neuron 巻: 68 ページ: 99-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Type 1 sodium dependent phosphate transporter(SLC17A1 protein) is a Cl-dependent urate exporter (2010)
  • 著者名/発表者名: Iharada M, Miyaji T, Fujimoto T, Hiasa M, Anzai N, Omote H, and Moriyama Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 285 ページ: 26107-26113
  • 査読あり
• [雑誌論文] A combinatorial method for overexpression of membrane proteins in E. coli (2010)
  • 著者名/発表者名: Leviatan S, Sawada K, Moriyama Y, Nelson N
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 285 ページ: 23548-23556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of SLC17A9-dependent vesicular exocytosis in the mechanism of ATP release during T cell activation (2010)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga A, Tsukimoto M, Harada H, Moriyama Y, Kojima S
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 285 ページ: 17406-17416
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABC transporter AtABCG25 is involved in abscisic acid transport and responses (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Miyaji T, Yabuuchi H, Shimizu H, Sugimoto E, Kamiya A, Moriyama Y, and Shinozaki K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 107 ページ: 2361-2366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vesicular inhibitory amino acid transporter is a Cl-/gamma-aminobutyrate Co-transporter (2009)
  • 著者名/発表者名: Juge N, Muroyama A, Hiasa M, Omote H, Moriyama Y
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 284 ページ: 35073-35078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the vesicular nucleotide transporter(VNUT) in taste cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Iwatsuki K, Ichikawa R, Hiasa M, Moriyama Y, Torii K, Uneyama H
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 388 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuolar transport of nicotine is mediated by a multidrug and toxic compound extrusion(MATE) transporter in Nicotiana tabacum (2009)
  • 著者名/発表者名: Morita M, Shitan N, Sawada K, Van Montagu MC, Inze D, Rischer H, Goossens A, Oksman-Caldentey KM, Moriyama Y, Yazaki K
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 106 ページ: 2447-2452
  • 査読あり
• [学会発表] Highlighting the Molecular Basis of Purinergic Transmission (2011)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: ISN-ESN-2011
  • 発表場所: メガロンアテネ国際会議センター
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] 小胞型ATPトランスポーターVNUTの構造・機能・制御Structure, function and regulation of vesicular transporter(VNUT), a missinglink of purinergic chemical transmission.シンポジウム発表〈ATPトランスポーター(VNUT)によるプリン性科学伝達研究の新展開〉 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: Neuro2010第53回日本神経化学会(神戸)大会、第33回日本神経科学大会、第20回日本神経回路学会大会、合同大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 「The role of vesicular uncleotide transporter in neuron/glia interaction」The role of neuroglia for the formation, function and plasticity of synaoses (2010)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: DFG-Priority Programme 1176-Final Symposium in Kaiserslautern Germany
  • 発表場所: Fraunhofer-Centre
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] Vesicular aspartate and nucleotide transporters (2010)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: GRC on Membrane Transport Proteins 2010
  • 発表場所: University of New England
  • 年月日: 2010-08-18
• [学会発表] 有機溶質のトランスポーター:基質輸送の電気生理学的特性と病態との関連〈新しいトランスポーター研究法により導かれた小胞型神経伝達物質トランスポーターの分子機能〉シンポジウム発表〈Molecular properties of vesicular neurotransmitter transporters as revealed with novel transporter technology〉 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: 第87回日本生理学会大会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] シグナル分子トランスポーターの新たな展開New developments in signaling-molecule transporters〈小胞型神経伝達物質とランスポーターの分子機構と制御〉 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: 第83回日本薬理学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 小胞型神経伝達物質トランスポーターの輸送機構〈タンパク機能原理に基づく神経活動探索分子ツール〉 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 神経伝達物質トランスポーターの構造・機能・制御:化学伝達の人工制御を目指して (2009)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: 第2回Bimonthly Symposiumトランスポーターシンポジウム:トランスポーター研究の新たな展開-トランスポーターを標的とした創薬への動向-
  • 発表場所: 神戸、神戸臨床研究情報センター
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] Vesicular glutamate transporter acts as a metabolic regulator (2009)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 学会等名: The 2009 Annual meeting of Korean Endocrine Society
  • 発表場所: 韓国ソウル
  • 年月日: 2009-05-02
• [図書] 小胞型神経伝達物質トランスポーター:機能制御と薬物標的としての意義,細胞工学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森山芳則
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [産業財産権] 哺乳動物における新規トランスポータータンパク質およびその利用 (2011)
  • 発明者名: 森山芳則、表弘志、大塚正人、松本拓也、日浅未来
  • 権利者名: 森山芳則、表弘志、大塚正人、松本拓也、日浅未来
  • 産業財産権番号: 特許、第47 52068号
  • 取得年月日: 2011-06-03
• [産業財産権] 哺乳動物における新規SLC17型トランスポータータンパク質およびその利用 (2011)
  • 発明者名: 森山芳則,表弘志,澤田啓介
  • 権利者名: 森山芳則,表弘志,澤田啓介
  • 産業財産権番号: 特許、第07951595号
  • 取得年月日: 2011-05-31
  • 外国
• [産業財産権] 興奮性化学伝達調節剤およびそのスクリーニング法 (2009)
  • 発明者名: 森山芳則、表弘志、樹下成信
  • 権利者名: 森山芳則、表弘志、樹下成信
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2009/055208
  • 出願年月日: 2009-03-17
  • 外国