New molecular mechanisms for membrane-mediated transcellular transport across the blood brain barrier

膜介导跨细胞转运穿过血脑屏障的新分子机制

• 批准号: 21H02649
• 负责人: 大槻 純男
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02649/
• 关键词: 血液脳関門; 膜輸送; 内在化; DDS; 脳関門; 脳毛細血管

前年度にPodocalyxin (PODXL)をノックダウンしたhCMEC/D3細胞を作成した。さらに、内在化過程を含む細胞内輸送にノックダウンが影響している可能性を見出した。そこで、さらに詳細な細胞膜動態を含む影響を解析するために細胞分画を行い、調製した細胞質画分と膜画分を高感度質量分析によりプロテオーム変化を解析した。得られた質量分析データをタンパク質発現データにデータ処理し、コントロール細胞とノックダウン細胞間で発現量の比較解析を行い、得られたデータに対してgene ontology解析やpathway解析等のインフォマティクスを実施した。その結果、細胞内在化や細胞内輸送に関わるタンパク質の変動が示唆される解析結果を得た。さらに、薬物動態に重要なABCトランスポーターの発現がPODXL-KD D3細胞では発現が誘導されている興味深い結果を得た。ABCB1/MDR1に関してはPODXL-KD D3細胞では排出活性についても誘導されていることを明らかにした。また、内在化活性に対する日内変動の可能性を検証するために、マウス脳毛細血管のプロテオームの日内変動を検討した。その結果、脳内への輸送に関わるインスリン受容体やトランスフェリン受容体の発現に日内変動は認められなかった。さらに、新規内在化の候補分子を同定するために、脳毛細血管およびその内皮細胞の高深度プロテオーム解析を開始した。単離ヒト脳毛細血管および2種のヒト脳毛細血管内皮細胞株について高深度プロテオーム解析とRNA-seq解析を実施し、その発現量を比較した結果、sample間の発現変動倍率にはタンパク質レベルと遺伝子レベルで相関は認められなかった。プロテオーム解析では各サンプルにおいて約7900タンパク質の発現データを得た。

In the previous year, にPodocalyxin (PODXL)をノッ <s:1> ダウ ダウ <s:1> た た たhCMEC/D3 cells を were used to produce た た. さ ら に, internalization process を む intracellular delivery に ノ ッ ク ダ ウ ン が influence し て い る を likely see a し た. そ こ で, さ ら に detailed dynamic を な membranes containing む effect を resolution す る た め に cell line drawing を い, modulation し た cytoplasm paint points と membrane points を Gao Gan degree quality analysis に よ り プ ロ テ オ ー ム variations change を parsing し た. Have ら れ た quality analysis デ ー タ を タ ン パ ク qualitative 発 now デ ー タ に デ ー タ 処 し, コ ン ト ロ ー ル cells と ノ ッ ク ダ ウ ン intercellular で 発 の comparative analytical line を い, now have to ら れ た デ ー タ に し seaborne て gene ontology parsing や resolution of pathway の イ ン フ ォ マ テ ィ ク ス を be applied し た. そ の results, cellular internalization や intracellular delivery に masato わ る タ ン パ ク qualitative の - move が in stopping さ れ た を る analytic results. さ ら に, 薬 dynamic に important な ABC ト ラ ン ス ポ ー タ ー の 発 now が PODXL - KD D3 cells で は 発 now が induced さ れ て い る tumblers deep た を い results. ABCB1 / MDR1 に masato し て は PODXL - KD D3 cells で は eduction active に つ い て も induced さ れ て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た, internalization activity に す seaborne る days - move の possibility を 検 card す る た め に, マ ウ ス 脳 capillary の プ ロ テ オ ー ム の days - move を beg し 検 た. そ の results, 脳 へ の conveying に masato わ る イ ン ス リ ン by let body や ト ラ ン ス フ ェ リ ン by let body の 発 に now days - move は recognize め ら れ な か っ た. さ ら に, new rules internalized molecular を の alternate with fixed す る た め に, 脳 capillary お よ び そ の endothelial cells の high depth プ ロ テ オ ー ム parsing を began し た. 単 from ヒ ト 脳 capillary お よ び two の ヒ ト 脳 capillary endothelial cell lines に つ い て high depth プ ロ テ オ ー ム と RNA - seq parse を be し, そ の 発 quantity を now compare し た result, sample の 発 now - move ratio に は タ ン パ ク qualitative レ ベ ル と posthumous son 伝 レ ベ ル で phase masato は recognize め ら れ な か っ た. プ ロ テ オ ー ム parsing で は each サ ン プ ル に お い て about 7900 タ ン パ ク qualitative の 発 now デ ー タ を た.

项目成果

Impact of intestinal flora on host metabolism of drug, sugar and lipid

肠道菌群对宿主药物、糖、脂代谢的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Okada N;Taro S;Ando H;Nakamura S;Goda M;Abe M;Kitahara T;Ishida T;Ishizawa K;Sumio Ohtsuki
• 通讯作者: Sumio Ohtsuki

定量プロテオミクスを基盤とする血液脳関門における物質輸送分子と病態発症機構の解明

基于定量蛋白质组学阐明血脑屏障中的物质转运分子和疾病发生机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 橋本 愛子;異島 優;安藤 英紀;石田 竜弘;伊藤慎悟
• 通讯作者: 伊藤慎悟

Receptor-mediated transport for delivery of macro- and middle-molecular drug across biological barriers.

受体介导的转运，用于跨生物屏障递送大分子和中分子药物。

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉岡 望;黒瀬 雅之;竹林 浩秀;Sumio Ohtsuki
• 通讯作者: Sumio Ohtsuki

Regulation of the blood-brain barrier by membrane receptor

膜受体调节血脑屏障

• 发表时间: 2022
• 作者: Sumio Ohtsuki;Hinako Nagano;Seiryo Ogata;Takeshi Masuda;Shingo Ito
• 通讯作者: Shingo Ito

エチレングリコールを用いた細胞分画法とプロテオミクスへの応用

乙二醇细胞分级分离方法及其在蛋白质组学中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 増田豪;伊藤慎悟;石濱泰;大槻純男
• 通讯作者: 大槻純男