次世代型融合オミクスに基づくクモ膜トランスポーターの生理的役割の解明

基于下一代融合组学阐明蛛网膜转运蛋白的生理作用

• 批准号: 19K16438
• 负责人: 臼井 拓也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K16438/
• 关键词: 血液クモ膜関門; クモ膜; 脳脊髄液; プロテオミクス; トランスポーター; オミクス; 血液組織関門

脳脊髄液 (CSF) 中の内因性物質の濃度異常は様々な中枢神経系疾患と関連することから、そのCSF中からの排出機構の解明は重要である。令和1年度 (初年度) はブタの軟髄膜 (クモ膜+軟膜) において、プロテオミクスの手法を用いて、クモ膜トランスポーターの絶対発現量及びそれらの発現局在を推定した (Drug Metab Dispos. 48:135-145, 2020)。次の重要な課題は、ヒトのクモ膜における輸送機構の解明である。そこで、令和2年度はヒト軟髄膜における輸送機構や薬物代謝に関連するタンパク質群の発現プロファイルを明らかにすることを目的とした。69歳、70歳、74歳患者の大脳から軟髄膜を単離し、細胞膜調製を行った。可溶化・トリプシン消化後、LC-MS/MSを用いて網羅的なタンパク質定量解析を行った。結果、ヒト軟髄膜において約2千種類のタンパク質の絶対発現量が推定された。ブタの軟髄膜と比較すると、アニオン性とカチオン性の化合物を各々輸送するOATP1A2およびOCT3がヒト軟髄膜に特異的に検出された。OCT3はモノアミン神経伝達物質 (dopamine, histamine, serotonin等) を輸送するトランスポーターであることから、ヒト軟髄膜のOCT3が脳内モノアミン神経伝達物質の濃度調節に寄与する可能性がある。さらに、薬物代謝酵素では興味深いことに、CES1がヒト血液脳関門より40倍以上多く発現していた。ヒト軟髄膜に発現するCES1によって、 中枢におけるエステル型プロドラッグおよびその活性化体の濃度が制御されている可能性が示された。本研究から、ヒト軟髄膜における膜タンパク質の定量的発現プロファイルが初めて明らかになり、ヒト軟髄膜に髙発現するトランスポーター (OATP1A2, OCT3) や薬物代謝酵素 (CES1) の存在が示された。

Abnormal concentrations of endogenous substances in spinal fluid (CSF) are associated with central nervous system disorders and important for understanding the mechanisms of excretion in CSF. In the first year of this year (the first year), the soft film (film + soft film) of the Drug is estimated to be in the middle of the drug, in the middle of the drug and in the middle of the drug. 48:135-145, 2020)。The second important problem is the solution of the transport mechanism. In 2002, the transport mechanism of the soft membrane was investigated. 69 years old, 70 years old, 74 years old patients with large soft membrane separation, cell membrane modulation After digestion, LC-MS/MS was used to analyze the samples quantitatively. The results showed that the amount of radiation emitted from the soft membrane was estimated to be about 2,000 species. OATP1A2 and OCT3 are specific to the soft membrane. OCT3 can transport In addition, the metabolism of enzymes is more than 40 times more common in the blood. The possibility of controlling the concentration of the active substance in the soft membrane is shown. In this study, the presence of a substance-metabolizing enzyme (CES1) was demonstrated in the presence of a quantitative protein in the soft membrane (OATP1A2, OCT3).

项目成果

定量プロテオミクスによるヒト血液クモ膜関門における薬物輸送担体及び薬物代謝酵素の網羅的発現量解析

利用定量蛋白质组学综合分析人血蛛网膜屏障中药物转运载体和药物代谢酶的表达水平

• 发表时间: 2020
• 作者: 竹内 妃奈;臼井 拓也;後藤 諒平;田野 光敏;高尾 昌樹;寺崎 哲也;内田 康雄
• 通讯作者: 内田 康雄

定量プロテオミクスを用いたヒト脈絡叢における膜タンパク質の網羅的発現解析

利用定量蛋白质组学对人脉络丛膜蛋白进行综合表达分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 臼井拓也;内田康雄;後藤諒平;三城智人;田野光敏;高尾昌樹;寺崎哲也
• 通讯作者: 寺崎哲也

定量プロテオミクスによるヒト血液クモ膜関門における薬物輸送担体及び薬物代謝酵素の発現量解析

利用定量蛋白质组学分析人血蛛网膜屏障中药物转运载体和药物代谢酶的表达水平

• 发表时间: 2020
• 作者: 竹内妃奈;内田康雄;後藤諒平;臼井拓也;田野光敏;高尾昌樹;寺崎哲也
• 通讯作者: 寺崎哲也

Abundant Expression of OCT2, MATE1, OAT1, OAT3, PEPT2, BCRP, MDR1, and xCT Transporters in Blood-Arachnoid Barrier of Pig and Polarized Localizations at CSF- and Blood-Facing Plasma Membranes.

OCT2、MATE1、OAT1、OAT3、PEPT2、BCRP、MDR1 和 xCT 转运蛋白在猪的血蛛网膜屏障中的丰富表达以及脑脊液和面向血液的质膜的极化定位。

• DOI: 10.1124/dmd.119.089516
• 发表时间: 2020
• 期刊: Drug Metab Dispos
• 影响因子: 3.9
• 作者: Uchida Y;Goto R;Takeuchi H;Luczak M;Usui T;Tachikawa M;Terasaki T.
• 通讯作者: Terasaki T.

OCT2 protein is expressed in CSF side of the porcine blood-arachnoid barrier, while MATE1 is in blood side: Application of qTAP to transporter localization

OCT2蛋白在猪血蛛网膜屏障的CSF侧表达，而MATE1在血液侧：qTAP在转运蛋白定位中的应用

• 发表时间: 2019
• 作者: Hina Takeuchi;Yasuo Uchida;Ryohei Goto;Magdalena Luczak;Takuya Usui and Tetsuya Terasaki
• 通讯作者: Takuya Usui and Tetsuya Terasaki