一回の膜貫通領域をもつアミノ酸輸送担体の分子構造および機能解析

单跨膜区氨基酸转运蛋白的分子结构和功能分析

• 批准号: 09257233
• 负责人: 宮本 賢一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09257233/
• 关键词: アミノ酸; 輸送担体; シスチン尿症

シスチン尿症は、二塩基性アミノ酸輸送システムの先天的な欠損による疾患である。最近、塩基性アミノ酸輸送担体遺伝子(NBAT)の異常がI型シスチン尿症の原因であることが報告された。しかし、NBAT遺伝子より推定される蛋白は、膜貫通領域が1回という特殊な構造をもち、新しいタイプの輸送担体と考えられる。本研究では、このような膜貫通1回の蛋白がどのようにしてアミノ酸輸送担体として機能するのかを調べる目的で、各種欠損rBATを作成し機能解析を行った。ヒトNBATはC-末端に他の蛋白と二量体を形成するロイシンジッパーモチーフを有している。そこで各種C-末端欠損NBAT cRNAを作成し、卵母細胞に注入し機能発現を調べた。その結果、C-末端欠損(Δ511-685)NBATはwild typeの注入時に見られる中性および塩基性アミノ酸輸送システムb0,+に対応する輸送特性を示さず、Naイオン存在下にのみ中性アミノ酸により阻害されるy+システムの促進が観察された。y+輸送システムをコードする遺伝子(CAT-1,2)は、すでにクローニングされており14回の膜貫通域をもつことが知られているが、CAT-1,2とC-末端欠損(Δ511-685)NBATの間にホモロジーは見られない。以上の結果は、C-末端欠損(Δ511-685)NBATはwild type NBATがコードする輸送システムではなく、他の輸送システムを促進することのできる、活性調節蛋白として機能できることが明らかとなった。一方、II型及びIII型シスチン尿症患者ではアミノ酸輸送障害の程度が異なることより、これらの疾患では、NBATと相互作用している蛋白質の異常が推定された。そこで、NBATと相互作用する蛋白質をクローニングするため、酵母two-hybridシステムをもちいて、クローニングを行った。その結果、3種の陽性クローンが得られたが、これらはNBATが発現している腎尿細管および小腸上皮細胞には発現していなかった。よって、酵母two-hybrid法で得られたクローンは非特異的なものと考えられた。次に、ラット腎尿細管刷子縁膜をもちいて、各種重合剤を処理することによりNBATと相互作用する蛋白質の存在を検討した。その結果、約45kDaの蛋白が重合剤存在下にNBATと結合していることが確認された。

The congenital impairment of urinary tract diseases and dibasic acid transport systems is a major problem. Recently, the cause of type I diabetes has been reported due to the abnormality of basic acid transporter (NBAT). The protein and membrane penetration domains are estimated to be unique in structure and new in transport carriers. In this study, we analyzed the function of various kinds of deficient rBAT for the purpose of regulating the function of acid transporter. NBAT has a C-terminal protein dimer. A variety of C-terminal defective NBAT cRNAs are produced and injected into oocytes to regulate functional development. The results show that C-terminal deficit (Δ511-685)NBAT is neutral and basic acid transport mode when injected into wild type, neutral and basic acid transport mode when injected into wild type. Y+ transport mode: C-terminal loss (Δ 511-685)NBAT mode: CAT-1,2 mode: C-terminal loss (Δ511-685)NBAT mode: C-terminal loss (Δ 514- These results indicate that C-terminal deficiency (Δ511-685)NBAT is a wild type of NBAT, and its transport system is promoted by other transport systems. Type I, II and III diabetes patients have different degrees of acid transport impairment, and protein abnormalities are presumed in these disorders. The interaction between yeast and NBAT protein is very important. The results showed that three kinds of positive cells were found in kidney and urine tubules and small intestine epithelial cells. The yeast two-hybrid method is used to detect non-specific enzymes. The presence of proteins in the urine tubule is discussed in detail. As a result, the protein of about 45kDa was identified in the presence of NBAT binding agents.

项目成果

Tanaka H et al: "Regulation of the PepT1 peptide transporter in the rat small intestine in response to 5-fluorouracil-induced injury." Gastroenterology. (in press).

Tanaka H 等人：“大鼠小肠中 PepT1 肽转运蛋白的调节以响应 5-氟尿嘧啶诱导的损伤。”

Segawa H et al: "Cloning,functional expression and dietary regulation of the mouse neutral and basic amino acid transporter (NBAT)." Biochem J. 328. 657-664 (1997)

Sekawa H 等人：“小鼠中性和碱性氨基酸转运蛋白 (NBAT) 的克隆、功能表达和饮食调节。”

Taketani Y et al: "Characterization of the 5'flanking region of the human NPT-1 Na+/phosphate cotransporter gene." Biochim Biophys Acta.(in press).

Taketani Y 等人：“人类 NPT-1 Na /磷酸盐协同转运蛋白基因 5 侧翼区域的表征。”