熱力学的考察に基づくプロトン共役薬物トランスポーターの基質親和性制御機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23790060
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 東邦大学 (2012-2013); 松山大学 (2011)
• 研究代表者: 下野 和実 東邦大学, 薬学部, 准教授 (30415187)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 等温滴定型熱量計 / 薬物輸送 / 分子認識 / 相互作用エネルギー / 多剤排出輸送担体 / プロトン/オリゴペプチド輸送担体

研究概要

トランスポーターは，“基質の結合親和性を制御する”ことで基質を輸送する．本研究では，基質との相互作用エネルギーを解析できる技術である等温滴定型熱量測定を行い，プロトン共役薬物トランスポーターの基質親和性制御に対する熱力学的考察を行った．対向輸送系EmrEの研究では，Glu25が基質相互作用の駆動力のpH依存的変化に関与していることを見いだした．共輸送系YdgRの研究では，相互作用の駆動力はpHによらずエントロピー変化であることがわかった．

研究成果

• [雑誌論文] A common variant of leucine-rich repeat containing 16A (LRRC16A) gene is associated with gout susceptibility (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakiyama, M., Matsuo, H., Shimizu, S., Chiba, T., Nakayama, A., Takada, Y., Nakamura, T., Takada, T., Morita, E., Naito, M., Wakai, K., Inoue, H., Tatsukawa, S., Sato, J., Shimono, K., Makino, T., Satoh, T., Suzuki, H., Kanai, Y., Hamajima, N., Sakurai, Y., Ichida, K., Shimizu, T., Shinomiya, N
  • 雑誌名: Human Cell 巻: 27(1) ページ: 1-4
  • DOI: 10.1007/s13577-013-0081-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of Drugs with Liposome : Study Using Isothermal Titration Calorimetry (2013)
  • 著者名/発表者名: Osanai, H., Ikehara, T., Miyauchi, S., Shimono, K., Tamogami, J., Nara, T., and Kamo, N
  • 雑誌名: Journal of Biophysical Chemistry 巻: 4 ページ: 11-21
  • DOI: 10.4236/jbpc.2013.41002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamic Parameters of Anion Binding to Halorhodopsin from Natronomonas pharaonis by Isothermal Titration Calorimetry (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, S., Tamogami, J., Kikukawa, T., Okamoto, H., Shimono, K., Miyauchi, S., Demura, M., Nara, T., and Kamo, N
  • 雑誌名: Biophysical Chemistry 巻: 172 ページ: 61-67
  • DOI: 10.1016/j.bpc.2013.01.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Photo-induced Proton Release in Proteorhodopsin at Low pH : The Possibility of the pKa Decrease of Asp227 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamogami, J., Kikukawa, T., Nara, T., Shimono, K., Demura, M., and Kamo, N
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 ページ: 9290-9301
  • DOI: 10.1021/bi300940p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemistry of Acetabularia Rhodopsin II from a Marine Plant, Acetabularia acetabulum (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, T., Shimono, K., Tamogami, J., Miyauchi, S., Kim, S.Y., Kimura-Someya,T., Shirouzu, M., Jung, K.-H., Yokoyama, S., Kamo, N
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 ページ: 8888-8898
  • DOI: 10.1021/bi2009932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the eukaryotic light-driven proton pumping rhodopsin, Acetabularia rhodopsin II from marine alga (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, T., Shimono, K., Kikukawa, T., Hato, M., Shinya, N., Kim, S.Y., Kimura-Someya,T., Shirouzu, M., Tamogami, J., Miyauchi, S., Jung, K.-H., Kamo, N., Yokoyama, S
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 巻: 411 ページ: 996-998
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2011.06.028
  • 査読あり
• [学会発表] 白金錯体抗がん薬を輸送するヒト銅トランスポーター(hCTR1)の無細胞膜タンパク質合成系を利用した大量合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,水谷賢人,池本友寛,小丸明日香,染谷友美,白水美香子,横山茂之,宮内正二
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 等温滴定型熱量計による多剤輸送担体EmrEの基質結合様式の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,森喜郎,奈良敏文,染谷友美,白水美香子,横山茂之,宮内正二
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-10-29
• [学会発表] アポトーシスを誘導する核酸誘導体の濃縮型核酸輸送担体による輸送 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,福田恭大,丸山晴美,田母神淳,紙谷浩之,奈良敏文,宮内正二
  • 学会等名: 第8回トランスポーター研究会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2013-06-15
• [学会発表] 等温滴定型熱量計による大腸菌由来多剤輸送担体EmrEの基質結合様式の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,森喜郎,奈良敏文,染谷友美,白水美香子,横山茂之,宮内正二
  • 学会等名: 第2回日本生物物理関東支部研究会
  • 発表場所: 小金井,東京
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] 無細胞膜タンパク質合成系を利用したヒト銅トランスポーター(hCtr1)の大量合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,水谷賢人,横山茂之,宮内正二
  • 学会等名: 第7回トランスポーター研究会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-06-09
• [学会発表] 無細胞タンパク質合成技術を利用した膜タンパク質の構造・機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下野和実
  • 学会等名: よこはまNMR構造生物学研究会第44回ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 膜タンパク質の構造・機能研究を加速する無細胞タンパク質合成技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下野和実
  • 学会等名: 東邦大学薬学部特別講演
  • 発表場所: 船橋,千葉
  • 年月日: 2011-12-21
  • 招待講演
• [学会発表] 等温滴定型熱量計による大腸菌由来プロトン/オリゴペプチド共輸送担体と基質との相互作用解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,浅倉祐未,宮内正二
  • 学会等名: 第33回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Na^+/モノカルボン酸共輸送担体(SMCT)を介して体内に蓄積する毒性化合物に対する解毒剤の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,上野裕美,駄場崎泰洋,加茂直樹,宮内正二
  • 学会等名: 第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 調製困難なロドプシン類の機能的大量合成法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下野和実
  • 学会等名: 特定領域研究「高次系分子科学」第12回公開ミニシンポジウム「光受容タンパク質」
  • 発表場所: 蒲郡,愛知
  • 年月日: 2011-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] 等温滴定型熱量計を用いた大腸菌由来H^+/オリゴペプチド共輸送担体(YdgR)の基質結合の熱力学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下野和実,浅倉祐未,宮内正二
  • 学会等名: 第6回トランスポーター研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-06-11
• [図書] オプトジェネティックスー光工学と遺伝学による行動制御技術の最前線—;第1編第2章第1節"調製困難なロドプシン類の機能的大量合成法" (2013)
  • 著者名/発表者名: 下野和実
  • 総ページ数: 324
  • 出版者: 株式会社エヌティーエス
• [図書] Photo-induced proton transfers of microbial rhodopsins. Molecular Photochemistry - Various Aspects (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikukawa, T., Tamogami, J., Shimono, K., Demura, M., Nara, T., Kamo, N
  • 総ページ数: 282
  • 出版者: Book edited by Dr. Satyen Saha(DOI; 10.5772/34105)