Molecular Basis of Novel Membrane Transport Mechanism

新型膜传输机制的分子基础

基本信息

项目摘要

Our aim in this study is to clarify the molecular basis of novel membrane transport mechanisms by investigating not only functions of ABC proteins in membrane transport but also on their structures and pathophysiological roles. In this study1) By investigating the function and pathophysiology of ABCA3 in patients and ABCA3-deficient mice, we determined that ABCA3 is critical in pulmonary surfactant production and lamellar body biogenesis, probably by transporting these lipids as substrates.2) We cloned a full-length cDNA of ABCA2, and showed that ABCA2 is expressed at high levels in brain white matter regions, mainly in oligodendrocytes. In addition, we showed using ABCA2-defiocient mice, that ABCA2 is involved in the intracellular metabolism of sphingolipids, particularly sphingomyelin and gangliosides GM1, in the brain.3) We measured the ATP hydrolysis activity of purified ABCA1 and demonstrated that it is stimulated preferentially by phosphatidylcholine. In addition, ABCG1-mediated … More efflux of cholesterol is dependent on the cellular sphingomyelin level and correlates with the efflux of sphingomyelin, suggesting the cooperative roles of ABCA1 and ABCG1 in HDL formation.4) The mechanism how ABC proteins handle enormous numbers of hydrophobic compounds with various structures and molecular weights, or phospholipids and cholesterol, is not known. We demonstrated that cholesterol plays an important role in substrate recognition, especially by MDR1, where cholesterol fills the empty space in the substrate binding site when small drugs bind to it, and proposed the cholesterol fill-in model.5) The function and pathophysiological role of regulator-type ABC protein, SUR, are determined. Using Kir 6.2-deficient mice, we showed that Kir6.2-containing KATP channels are critically involved in the maintenance of hypoxic gasping and depression of respiratory frequency. Furthermore, we have shown that Kir6.1-containing KATP channels are involved in the neural activity-regulated blood flow in small arterioles in the brain.6) The system to purify human MDR1 protein which will be used in obtaining crystal structure has been established. In addition, the system to predict the ability of ABC proteins to crystallize based on the localization of the GFP-fused proteins has been developed. By screening 19 ABC proteins, we obtained the crystal of 3 proteins, 2 of which will be suitable to analyze the X ray crystal structure. Furthermore, we have established large-scale preparation and purification of KATP channel (SUR1-Kir 6.2 complex), and obtained the electron microscopy of purified and negatively stained SUR1-Kir 6.2 complex. Less
本研究的目的是通过研究ABC蛋白在膜运输中的功能,以及它们的结构和病理生理作用,来阐明新型膜运输机制的分子基础。在本研究中1)通过研究ABCA3在患者和ABCA3缺陷小鼠中的功能和病理生理,我们确定ABCA3在肺表面活性物质的产生和板层体生物形成中起关键作用,可能通过将这些脂质作为底物运输。2)我们克隆了ABCA2的全长cDNA,发现ABCA2在脑白质区高水平表达,主要在少突胶质细胞中表达。此外,我们在使用ABCA2缺乏的小鼠时发现,ABCA2参与脑内鞘脂的细胞内代谢,特别是鞘磷脂和神经节脂苷GM1。3)我们测定了纯化的ABCA1的ATP水解活性,证明了它优先受到磷脂酰胆碱的刺激。此外,ABCG1介导的胆固醇的更多外排依赖于细胞鞘磷脂水平,并与鞘磷脂的外排相关,这表明ABCA1和ABCG1在HDL形成中的协同作用。4) ABC蛋白如何处理大量具有不同结构和分子量的疏水化合物,即磷脂和胆固醇的机制尚不清楚。我们证明了胆固醇在底物识别中发挥重要作用,特别是通过MDR1,当小药物与底物结合时,胆固醇会填补底物结合位点的空白,并提出了胆固醇填充模型。5)确定了调节型ABC蛋白SUR的功能和病理生理作用。在Kir6.2缺陷小鼠中,我们发现含有kir6.2的KATP通道在维持缺氧喘息和降低呼吸频率中起关键作用。此外,我们已经证明含有kir6.1的KATP通道参与了大脑小动脉中神经活动调节的血液流动。6)建立了纯化人MDR1蛋白的体系,该体系将用于获得晶体结构。此外,基于gfp融合蛋白的定位,预测ABC蛋白结晶能力的系统已经开发出来。通过对19个ABC蛋白的筛选,我们获得了3个蛋白的晶体,其中2个将适合分析X射线晶体结构。此外,我们建立了大规模制备和纯化KATP通道(SUR1-Kir 6.2复合物),并获得了纯化和负染色的SUR1-Kir 6.2复合物的电镜图。少

项目成果

期刊论文数量(238)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Role of Pex19p in the targeting of PMP70 to peroxisome
Effect of PCB-126 on intracellular accumulation and transepithelial transport of vinblastine in LLC-PK1 and its transformant cells expressing human P-glycoprotein.
PCB-126 对表达人 P-糖蛋白的 LLC-PK1 及其转化细胞中长春花碱的细胞内积累和跨上皮转运的影响。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sasawatari;S.;et al.
  • 通讯作者:
    et al.
構造解析に適した真核生物由来のABCトランスポーターのスクリーニング
适合结构分析的真核ABC转运蛋白的筛选
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    崎山慶太;木村泰久;小段篤史;中津亨;植田和光;加藤博章
  • 通讯作者:
    加藤博章
Functional Analysis of lipid transporter ABCG1
脂质转运蛋白ABCG1的功能分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kobayashi;A.;Takanezawa;Y.;Hirata;T.;Shimizu;Y.;Kioka;N.;Arai;H.;Ueda;K.;Matsuo;M.
  • 通讯作者:
    M.
Arp感受性カリウムチャネルを介するインスリン分泌機構
通过 Arp 敏感钾通道的胰岛素分泌机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rouhier;N.;稲垣 暢也
  • 通讯作者:
    稲垣 暢也
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

INAGAKI Nobuya其他文献

気道熱傷の病態と治療、そして今後の展望について
呼吸道烧伤的病理学、治疗及未来展望
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    MANO Fumika;IKEDA Kaori;SATO Tosiya;NAKAYAMA Takeo;TANAKA Daisuke;JOO Erina;TAKAHASHI Yoshimitsu;KOSUGI Shinji;SEKINE Akihiro;TABARA Yasuharu;MATSUDA Fumihiko;INAGAKI Nobuya;Nagahama Study Group;田崎修
  • 通讯作者:
    田崎修

INAGAKI Nobuya的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('INAGAKI Nobuya', 18)}}的其他基金

Development of a noninvasive method for beta cell mass measurement using a nuclear magnetic resonance
开发使用核磁共振测量 β 细胞质量的无创方法
  • 批准号:
    25670258
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Development of the novel diagnostic method for quantification ofpancreatic beta-cell mass by magnetic resonance imaging
开发通过磁共振成像定量胰腺β细胞质量的新诊断方法
  • 批准号:
    22390185
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Structure and physiological role of ATP-sensitive potassium channel
ATP敏感钾通道的结构和生理作用
  • 批准号:
    11470009
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of drugs which open or close ATP-sensitive KィイD1+ィエD1channels
开发打开或关闭 ATP 敏感 KiiD1+iED1 通道的药物
  • 批准号:
    10557002
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Elucidation of the mechanisms underlying the regulation of ATP-sensitive K^+ channels by sulfonylureas
阐明磺酰脲类药物调节 ATP 敏感 K^ 通道的机制
  • 批准号:
    09671025
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Cloning and functional characterization of inwardly rectifying K^+ channels expressed in pancreatic beta-cells
胰腺β细胞中表达的内向整流K^通道的克隆和功能表征
  • 批准号:
    07671107
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

有翅与无翅蚜虫差异分泌唾液蛋白Cuticular protein在调控植物细胞壁免疫中的功能
  • 批准号:
    32372636
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
原发性开角型青光眼中SIPA1L1促进小梁网细胞外基质蛋白累积升高眼压的作用机制
  • 批准号:
    82371054
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
胆固醇合成蛋白CYP51介导线粒体通透性转换诱发Th17/Treg细胞稳态失衡在舍格伦综合征中的作用机制研究
  • 批准号:
    82370976
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转运蛋白RCP调控巨噬细胞脂肪酸氧化参与系统性红斑狼疮发病的机制研究
  • 批准号:
    82371798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
细胞周期蛋白依赖性激酶Cdk1介导卵母细胞第一极体重吸收致三倍体发生的调控机制研究
  • 批准号:
    82371660
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
G蛋白偶联受体GPR110调控Lp-PLA2抑制非酒精性脂肪性肝炎的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370865
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
蛋白精氨酸甲基化转移酶PRMT5调控PPARG促进巨噬细胞M2极化及其在肿瘤中作用的机制研究
  • 批准号:
    82371738
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
紧密连接蛋白PARD3下调介导黏膜上皮屏障破坏激活STAT3/SNAI2通路促进口腔白斑病形成及进展的机制研究
  • 批准号:
    82370954
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Phosphodiesterase 4B Inhibition as a Therapeutic Target for Alcohol-associated Liver Disease
磷酸二酯酶 4B 抑制作为酒精相关性肝病的治疗靶点
  • 批准号:
    10354185
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Fatty Acid Metabolic Regulation of Anti-Tumor Immunity Against Irradiated Glioblastoma
脂肪酸代谢调节抗辐射胶质母细胞瘤的免疫
  • 批准号:
    10638744
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
A Novel Gene Therapy Approach to Prevent Alpha-synuclein Misfolding in Multiple System Atrophy
一种防止多系统萎缩中α-突触核蛋白错误折叠的新基因治疗方法
  • 批准号:
    10673418
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Toward synthetic chemically defined mRNA for human therapeutics
用于人类治疗的合成化学定义的 mRNA
  • 批准号:
    10649299
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Complement Protein C1q Regulation of Macrophage Metabolic Pathways
补体蛋白 C1q 对巨噬细胞代谢途径的调节
  • 批准号:
    10629550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Neuronal ABCA7 loss of function and Alzheimer’s disease
神经元 ABCA7 功能丧失与阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10629715
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Analyzing the role of cAMP and STAT3 signaling in cartilage homeostasis and osteoarthritis development
分析 cAMP 和 STAT3 信号在软骨稳态和骨关节炎发展中的作用
  • 批准号:
    10822167
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Multimodal omics approach to identify health to cardiometabolic disease transitions
多模式组学方法确定健康状况向心脏代谢疾病的转变
  • 批准号:
    10753664
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Mechanisms of Pro-Resolving Mediators in Periodontal Regeneration
牙周再生中促溶解介质的机制
  • 批准号:
    10764989
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
Signaling and metabolic functions of nSMase-2 in hepatic steatosis and onset of insulin resistance
nSMase-2 在肝脂肪变性和胰岛素抵抗发作中的信号传导和代谢功能
  • 批准号:
    10735117
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 309.17万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了