薬物トランスポータの分子認識能を利用した臓器特異的薬物送達システムの構築

利用药物转运蛋白的分子识别能力构建器官特异性药物递送系统

• 批准号: 10145227
• 负责人: 乾 賢一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10145227/
• 关键词: ペプチドトランスポータ; 薬物送達システム; アシクロビル; バラシクロビル; キメラ; ヒスチジン残基; 有機アニオントランスポータ; プロテインキナーゼC

薬物トランスポータの分子認識能を利用した薬物分子設計と、それに基づく新規薬物送達システムの開発を目的とし、既にクローニングしたペプチドトランスポータ(PEPT1及びPEPT2)の基質認識特性を明らかにした。また、薬物送達システムに応用可能な新規薬物トランスポータの検索とそれに基づく構造・機能解析も併せて実施した。1. ペプチドトランスポータの基質認識特性に関する解析:培養上皮細胞に遺伝子を導入することにより作成したPEPT1及びPEPT2の安定発現細胞を用い、抗ウイルス薬アシクロビルのL-バリン修飾体バラシクロビルの取り込み特性解析、及びペプチドトランスポータの基質認識特性に関わる薬物側、生体側要因を解析した。その結果、抗ウイルス薬アシクロビルにL-バリンをエステル結合させた修飾体バラシクロビルの取り込みは、PEPT1及びPEPT2安定発現細胞において顕著に促進され、アシクロビルの消化管吸収改善にL-バリンエステル化が有用であることが強く示唆された。また、PEPT1及びPEPT2のキメラ構築に基づく機能解析を行ったところ、ペプチドトランスポータのN末領域が基質認識に重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに、アミノ酸修飾試薬の輸送阻害効果に基づき、ペプチドトランスポータの基質認識機構を解析したところ、基質認識領域に存在するヒスチジン残基が、基質結合部位として機能している可能性が強く示唆された。2. 薬物送達システムに応用可能な新規薬物トランスポータ群の検索:ラット腎cDNAライブラリーから尿細管有機アニオントランスポータOAT1のcDNAクローニングに成功した。アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用い機能解析を進めたところ、OAT1は多様なアニオン性薬物を認識する有機アニオントランスポータであること、及びプロテインキナーゼCによる活性調節を受けることが明らかになった。

为了使用药物转运蛋白的分子识别能力设计药物分子并基于它们开发新的药物递送系统，阐明了已经克隆的肽转运蛋白（PEPT1和PEPT2）的底物识别特性。此外，我们还对新型药物转运蛋白进行了搜索，该新型药物转运蛋白可用于基于搜索，结构和功能分析的药物输送系统和分析。 1. Analysis of substrate recognition properties of peptide transporters: Using cells that express stable PEPT1 and PEPT2 created by introducing genes into cultured epithelial cells, we analyzed the uptake characteristics of the L-valine-modified valacyclovir, the antiviral drug acyclovir, and the drug and biological factors involved in the substrate recognition properties of peptide transporters.结果，在稳定表达PEPT1和PEPT2的细胞中，修饰的Valacyclovir的摄取是一种抗病毒药性药物的吸收，它是显着促进的，并且强烈建议L-伏氨酸酯化有助于改善胃肠道抗体中acyclovir的吸收。此外，基于PEPT1和PEPT2的嵌合结构的功能分析表明，肽转运蛋白的N末端区域在底物识别中起重要作用。此外，基于氨基酸修饰试剂的转运抑制作用的肽转运蛋白的底物识别机制的分析强烈表明，底物识别区域中存在的组氨酸残基可能起作用，可能充当底物结合位点。 2。搜索可应用于药物输送系统的新药转运蛋白：从大鼠肾脏cDNA文库中的管状有机阴离子转运蛋白OAT1的cDNA克隆成功。使用爪蟾卵母细胞表达系统进行了功能分析，并且揭示了OAT1是一种有机阴离子转运蛋白，识别多种阴离子药物，并受蛋白激酶C的调节。

项目成果

K.Inui: "Dipeptide transporters. In Membrane transporters as drug targets.(in press)" Prenum Publishing Corporation, NY, (1999)

K.Inui：“二肽转运蛋白。作为药物靶点的膜转运蛋白。（印刷中）”Prenum Publishing Corporation，NY，（1999）

K.Inui: "Cellular and molecular mechanisms of renal tubular secretion of organic anions and cations." Clin.Exp.Nephrol.2・2. 100-108 (1998)

K.Inui：“肾小管分泌有机阴离子和阳离子的细胞和分子机制。”Clin.Exp.Nephrol.2·2（1998）。

Y.Uwai: "Functional characterization of the rat multispecific organic anion transporter OAT1 mediating basolateral uptake of anionic drugs in the kidney." FEBS Lett.438・3. 321-324 (1998)

Y.Uwai：“大鼠多特异性有机阴离子转运蛋白 OAT1 介导肾脏基底外侧摄取阴离子药物的功能特征。” FEBS Lett.438·3 (1998)。

K.Takahashi: "Interaction of β-lactam antibiotics with H_+/peptide cotransporters in rat renal brush-border membranes." J.Pharmacol.Exp.Ther.286・2. 1037-1042 (1998)

K.Takahashi：“β-内酰胺抗生素与大鼠肾刷状缘膜中 H_+/肽协同转运蛋白的相互作用。”J.Pharmacol.Exp.Ther.286·2（1998）。

H.Wakasugi: "Effect of clarithromycin on renal excretion of digoxin:interaction with P-glycoprotein." Clin.Pharmacd.Ther.64・7. 123-128 (1998)

H. Wakasugi：“克拉霉素对地高辛肾排泄的影响：与 P-糖蛋白的相互作用。”Clin.Pharmacd.Ther.64・7（1998）。