動物細胞のポリアミン輸送機構の解明

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23790076
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 東 恭平 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (10463829)
• キーワード: ポリアミン輸送 / OCT2 / ヘパラン硫酸 / プトレスシン / アグマチン / スペルミジン / スペルミン

研究概要

1.現在までに、organic cation transporter 2(OCT2)はプトレスシン(PUT)、スペルミジン(SPD)、アグマチン (AGM)を取り込むことが報告されている。そこでOCT1、OCT2、OCT2-A、OCT3、OCTN1、OCTN2、MATE1及びMATE2-KをHEK293細胞に形質導入し、ポリアミン輸送活性を調べた。その結果、OCT2がスペルミン(SPM)を、hOCT3がAGMを取り込むことを新たに明らかにした。OCT1、OCT2-A、OCTN1、OCTN2、MATE1及びMATE2-Kによるポリアミン輸送活性は認められなかった。OCT2-AはOCT2のC末端側が欠損したスプライスバリアントであることから、OCT2のC末端側がポリアミン輸送に重要であることが考えられた。OCT2のC末端側に注目し、ポリアミン輸送に関与するアミノ酸残基の探索を行った。その結果、OCT2のAsp427、Glu448、Glu456、Asp475、Glu516及びGlu530の6種がPUT及びAGMの輸送に重要であった。一方、SPDの輸送活性にはGlu448を除いた上記5種のアミノ酸の他、Glu527及びAsp551の7種が必要であり、二価と三価のアミンでOCT2の基質認識部位が異なることが明らかとなった。
2.SPM取り込みは、ヘパラン硫酸 (HS)プロテオグリカンであるグリピカン-1(GPC1)のHSとSPMの結合を介したエンドサイトーシスに依ることが示唆されている。HEK293細胞を用いてGPC1によるSPMの輸送活性を検討した結果、SPMに対するkm値は1.74mMと親和性は低かった。またHS欠損株pgsA-745のSPM輸送活性は、野生型と比べほとんど変化が認められなかったことから、生理条件下においてHSはポリアミン輸送に関与していないことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Role of polyamines at the G1/S boundary and G2/M phase of the cell cycle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T, Nishimura K, Saiki R, Okudaira H, Tome M, Higashi K, Nakamura M, Terui Y, Fujiwara K, Kashiwagi K, Igarashi K.
  • 雑誌名: Int J Biochem Cell Biol. 巻: 45 ページ: 1042-1050
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2013.02.021.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence analysis and domain motifs in the porcine skin decorin glycosaminoglycan chain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhao X, Yang B, Solakylidirim K, Joo EJ, Toida T, Higashi K, Linhardt RJ, Li L.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 ページ: 9226-9237
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.437236.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous determination of uronates found in polysaccharides from natural products by HPLC with fluorometric detection. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto A, Hosoyama S, Higashi K, Toida T.
  • 雑誌名: Carbohydr Res. 巻: 358 ページ: 82-88
  • DOI: 10.1016/j.carres.2012.06.018.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse correlation between stroke and urinary 3-hydroxypropyl mercapturic acid, an acrolein-glutathione metabolite. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Mikami T, Higashi K, Saiki R, Mizoi M, Fukuda K, Nakamura T, Ishii I, Nishimura K, Toida T, Tomitori H, Kashiwagi K, Igarashi K.
  • 雑誌名: Clin Chim Acta. 巻: 413 ページ: 753-759
  • DOI: 10.1016/j.cca.2012.01.020.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical Preparation of a Novel Low Molecular Weight Heparin. (2012)
  • 著者名/発表者名: Higashi K, Hosoyama S, Ohno A, Masuko S, Yang B, Sterner E, Wang Z, Linhardt RJ, Toida T.
  • 雑誌名: Carbohydr Polym. 巻: 67 ページ: 1737-1743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between antizyme 1 and differentiation of vascular smooth muscle cells cultured in honeycomb-like type-I collagen matrix. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishii I, Suzuki T, Kaneko H, Uchida M, Suzuki Y, Higashi K, Yagi S, Ariyoshi N, Igarashi K, Kitada M.
  • 雑誌名: Amino Acids. 巻: 42 ページ: 565-575
  • DOI: 10.1007/s00726-011-1034-8.
  • 査読あり
• [学会発表] Properties of polyamine uptake by human organic cation transporter 2 and 3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Higashi, Takeshi Uemura, Toshihiko Toida, Keiko Kashiwagi, and Kazuei Igarashi
  • 学会等名: International Congress on Polyamines
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 20120831-20120907