哺乳類のMATE型有機カチオントランスポーターの構造と機能

哺乳动物MATE型有机阳离子转运蛋白的结构和功能

• 批准号: 07J00772
• 负责人: 松本 拓也
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00772/
• 关键词: 薬物排出トランスポーター; 有機カチオン; 腎臓; 肝臓; 分子メカニズム; 阻害剤; Multidrug and toxic compound extrusion; 薬物排出; 基質認織メカニズム; 薬物間相互作用; 精巣; バリアント

hMATE1の輸送特性を詳細に解析することが可能な精製・再構成系を構築し、輸送活性を測定した。MATEの典型的な基質であるtotraethyiammonium(TEA)の輸送活性を測定した結果、hMATE1がH+勾配を駆動力とする能動輸送だけでなくH+勾配を必要としない促進拡散も行うことを明らかにした。さらにH+勾配の無い条件においてhMATE1がpH依存性を示すこと、アルカリ側pHにおいて基質に対する親和性が上昇することを明らかにした。この結果はpHの高い細胞質側で基質を捕らえ、pHの低い尿細管側で基質を放出するMATEにとって非常に合理的なメカニズムである。一価のTEAと二価のparaquatの輸送に対する膜電位の影響を謂べることで一価、二価の区別無くカチオンがプロトンと一対一で交換輸送されることを明らかにした。この結果からhMATE1は輸送基質に対する柔軟な識とプロトンとの強固な共役という性質を持つことを明らかにした。精製・再構成系を用いて新たなhMATE1の阻害剤を見いだした。この系はMATEと相互作用を起こす物質をスクリーニングするのに適している。Compound AはMATE特異的な阻害剤であり、非常に低濃度でhMATE1による輸送活性を阻害することができる。この阻害剤はHATEのin vivoにおける輸送のプローブとして使用可能であり、MATEの役割を明らかにしていくうえで有用である。さらにこれらの阻害剤の阻害メカニズムを明らかにするために様々な濃度の阻害剤存在下kineticな解析を行った。compound Aは非競合阻害剤であり、compound Bは競合的阻害剤であることを明らかにした。続いて、HEK293細胞からのTEAの排出をcompound Aが阻害することを示した。この実験はHEK293細胞発現系を用いていったんhMATE1を介して細胞内へと取り込ませたTEAを細胞外pHを6.0に変えることで放出せ、細胞内に残ったTEAの量を測定するというものである。Compound AはhMATE1によるTEAの取り込み、放出を両方阻害するため、hMATE1に結合することで、輸送に伴う構造変化を阻害するものと予想される。hMATE2、2Kも同様に精製、再構成し有機カチオンとH+を交換輸送する性質を持つことを示した。また基質特異性もhMATE1と類似していることを明らかにした。hMATE1、2、2Kの全ての精製、再構成系を構築したことで腎臓における有機カチオン系薬物排出研究の分子基盤を確立できた。

The transport characteristics of hMATE1 were analyzed in detail, and the purification and reconstitution systems were constructed and the transport activity was measured. The transport activity of totraethyiammonium(TEA) in a typical matrix of MATE was measured. The results show that the transport activity of hMATE1 is dependent on the H+ conjugation. The pH dependence of hMATE1 on H+ binding conditions was shown to increase. The results are very reasonable for medium pH, medium The influence of membrane potential on the transport of TEA and paraaquat is not obvious. As a result, hMATE1 is able to transport soft and strong materials. Refined and reconstructed system is used in the new hMATE1. This is a matter of MATE interaction. Compound A is a MATE-specific inhibitor and a very low concentration of hMATE1 inhibitor. This is a barrier to HATE in vivo, and it's useful. The kinetic analysis of the resistance agent in the presence of the concentration of the resistance agent compound A HEK293 cells were found to be resistant to TEA and compound A. The HEK293 cell production system was developed using hMATE1 as a medium for intracellular TEA extraction and determination of extracellular TEA concentrations at pH 6.0. Compound A: hMATE1: TEA: TEA: hMATE2, 2K are refined and reconstructed, and the properties of H+ exchange and transportation are shown. The matrix specificity of hMATE1 is similar to that of hMATE 2. hMATE1, 2, 2K complete purification, reconstruction system construction, kidney, organic solvent system chemical emission research molecular matrix establishment

项目成果

A novel variant of mouse MATE-1 H+/organic cation antiporter with a long hydrophobic tail

具有长疏水尾的小鼠 MATE-1 H /有机阳离子逆向转运蛋白的新变体

• 发表时间: 2008
• 期刊: Arch. Biochem. Biophys. 469
• 作者: Kobara;A.;Hiasa;N.;Matsumoto;T.;Otsuka;M.;Omote;H.;and Moriyama;Y.
• 通讯作者: Y.

Molecular characterization of the human MATE2 polyspecific H+/organic cat

人类 MATE2 多特异性 H/有机猫的分子特征

• 发表时间: 2008
• 作者: Matsumoto T.;et al
• 通讯作者: et al

Role of glutamate residues in substrate recognition by human MATE1 polyspecific H+/organic cation exporter

• DOI: 10.1152/ajpcell.00504.2007
• 发表时间: 2008-04-01
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 5.5
• 作者: Matsumoto, Takuya;Kanamoto, Takuji;Moriyama, Yoshinori
• 通讯作者: Moriyama, Yoshinori

Multidrug and toxic compound extrusion (MATE)-type proteins as anchor transporters for the excretion of metabolic waste products and xenobiotics

• DOI: 10.1080/00498250701883753
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: XENOBIOTICA
• 影响因子: 1.8
• 作者: Moriyama, Y.;Hiasa, M.;Omote, H.
• 通讯作者: Omote, H.

Functional characterization of testis-specific rodent multidrug and toxic compound extrusion 2, a class III MATE-type polyspecific H+/organic cation exporter

• DOI: 10.1152/ajpcell.00280.2007
• 发表时间: 2007-11-01
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 5.5
• 作者: Hiasa, Miki;Matsumoto, Takuya;Moriyama, Yoshinori
• 通讯作者: Moriyama, Yoshinori