小腸及び腎尿細管におけるプロトン共役薬物輸送担体の発現と調節

尿細管刷子縁膜のH^+/有機カチオン逆輸送(分泌)及び小腸刷子縁膜のH^+/ジペプチド共輸送(吸収)などH^+と共役する能動輸送系について分子・細胞生物学的アプローチを進め、以下の成果を得た。1.培養腎上皮細胞LLC-PK_1によるH^+/有機カチオン逆輸送体の解析:多孔性フィルター(Transwelltm)上に培養したLLC-PK_1細胞シートを用い、tetraethylammonium(TEA)の細胞内取り込みと経細胞輸送を測定した結果、TEAは側底膜側から濃縮的に蓄積され、頂側膜側へ方向選択的に輸送された(分泌)。頂側膜を介したTEAの輸送に伴って細胞内のpHの低下が観察され、H^+とTEAとの交換輸送が直接的に確認された。2.培養腸上皮細胞Caco-2によるH^+/ジペプチド共輸送体の解析:モデル薬物としてbestatinを選び、Caco-2細胞シートによる細胞内取り込みと経細胞輸送活性を測定した。頂側膜を介したbestatinの濃縮的な取り込み並びに側底膜への経細胞輸送は、いずれも種々のジペプチドの共存によって抑制された。更にbestatinの頂側膜輸送活性にはpH6.0付近において最大となり、小腸刷子縁膜小胞によるbestatin輸送と同様のpHプロファイルを示した。また基質の頂側膜側からの取り込みに伴って細胞内pHの低下が認められ、H^+と共役した輸送、すなわちH^+/ジペプチド共輸送体を介した能動輸送であることがわかった。3.アフリカツメガエル卵母細胞によるジペプチド輸送体の発現:Caco-2細胞から抽出・精製したmRNAを卵母細胞に注入し一定期間培養後、bestatin取り込みを測定したところ、水注入卵母細胞に比べて輸送活性の上昇が見られた。更にこの取り込みは、非標識体やジペプチドの共存によって抑制されること、弱酸性領域に至適pHを有することから、H^+/ジペプチド共輸送体が発現しているものと推察された。

尿細管刷子縁膜のH^+/有機カチオン逆輸送(分泌)及び小腸刷子縁膜のH^+/ジペプチド共輸送(吸収)などH^+と共役する能動輸送系について分子・細胞生物学的アプローチを進め、以下の成果を得た。1.培養腎上皮細胞LLC-PK_1によるH^+/有機カチオン逆輸送体の解析:多孔性フィルター(Transwelltm)上に培養したLLC-PK_1細胞シートを用い、tetraethylammonium(TEA)の細胞内取り込みと経細胞輸送を測定した結果、TEAは側底膜側から濃縮的に蓄積され、頂側膜側へ方向選択的に輸送された(分泌)。頂側膜を介したTEAの輸送に伴って細胞内のpHの低下が観察され、H^+とTEAとの交換輸送が直接的に確認された。2.培養腸上皮細胞Caco-2によるH^+/ジペプチド共輸送体の解析:モデル薬物としてbestatinを選び、Caco-2細胞シートによる細胞内取り込みと経細胞輸送活性を測定した。頂側膜を介したbestatinの濃縮的な取り込み並びに側底膜への経細胞輸送は、いずれも種々のジペプチドの共存によって抑制された。更にbestatinの頂側膜輸送活性にはpH6.0付近において最大となり、小腸刷子縁膜小胞によるbestatin輸送と同様のpHプロファイルを示した。また基質の頂側膜側からの取り込みに伴って細胞内pHの低下が認められ、H^+と共役した輸送、すなわちH^+/ジペプチド共輸送体を介した能動輸送であることがわかった。3.アフリカツメガエル卵母細胞によるジペプチド輸送体の発現:Caco-2細胞から抽出・精製したmRNAを卵母細胞に注入し一定期間培養後、bestatin取り込みを測定したところ、水注入卵母細胞に比べて輸送活性の上昇が見られた。更にこの取り込みは、非標識体やジペプチドの共存によって抑制されること、弱酸性領域に至適pHを有することから、H^+/ジペプチド共輸送体が発現しているものと推察された。