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論文 |
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玉井, 郁巳 ; Tamai, Ikumi
概要:
金沢大学医薬保健研究域薬学系 / 東京理科大学<br />医薬品の薬効・毒性への影響が大きい肝動態を決める、肝有機アニオン輸送体の種差に関する研究を行なった。特にOATP と呼ばれるは輸送体はヒト動物とも肝臓に複数のサブタイプが発現しており
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、種間の対応付けが不明であった。そこで、ヒトOATP とラットOatp 発現系、さらに両種からの肝細胞、ラット全身動態試験を行ない、機能的に対応する分子の同定を試みた。その結果、β-ラクタム抗生物質については、ヒトOATP1B3 とラットoatp1a4 が両種間機能的に対応する分子であることが示された。両者は遺伝子・アミノ酸配列として相同性が高くないため、動物の薬物動態データからヒト予測を行なうためには、タンパク質構造のみならず機能解析も行なう必要性を示し、今後の医薬品の開発・臨床適用における有用な知見を得ることが出来た。<br />研究課題/領域番号:19390046, 研究期間(年度):2007 – 2008<br />出典：「有機アニオン輸送体を介した薬物の肝移行性調節とその種差」研究成果報告書 課題番号19390046（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-19390046/19390046seika/)を加工して作成
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中西, 猛夫 ; Nakanishi, Takeo
概要:
5-アミノレブリン酸(5-ALA)は腫瘍組織選択的に光増感性蛍光物質プロトポルフィリンIX(PPIX)の蓄積を誘導する光力学療法薬である。しかし、5-ALAによる腫瘍組織選択的PPIX誘導メカニズムは未解明である。本研究では、光線力学治療・
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診断に有効な腫瘍種を判断する分子診断技術の確立を目指し、5-ALAに曝露したヒト腫瘍組織由来株化がん細胞において、細胞内PPIX蓄積性決定因子を検討した。その結果、細胞内PPIX蓄積は、PPIX生合成、フェロキラターゼ酵素活性、およびPPIXの排出により決定されることが示唆された。<br />5-Aminolevulinic acid is one of the most potent photodynamic therapeutic agents, because it induces tumor cell-specific intracellular accumulation of a photosensitizer, protoporphyrin IX (PPIX). However, molecular mechanisms of such 5-ALA-induced PPIX accumulation remain unclear. In the current study, in order to establish a basis to predict efficacy of photodynamic therapy to treat cancer, molecular mechanisms of intracellular accumulation of PPIX induced by 5-ALA were studied in various human cancer cell lines exposed to 5-ALA. Results suggested that PPIX accumulation is likely determined by PPIX biosynthesis, ferrochelatase (FECH) activity and PPIX efflux.
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辻, 彰 ; Tsuji, Akira
概要:
金沢大学医薬保健研究域薬学系<br />研究代表者等がこれまでにクローニングしたOCTN2は、全身性カルニチン欠損症の原因遺伝子である。本年度我々はマウスよりOCTN2のホモログとして、OCTN1およびOCTN3のクローニングを行い、生理的
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物質の維持とゼノバイオティクスの排除への関与について検討を行った。OCTN1、OCTN2、OCTN3はいずれも腎臓に共通して発現が認められたが、OCTN3は精巣でもっとも高い発現を示した。各遺伝子産物について、カルニチンおよび有機カチオン性ゼノバイオティクス(TEA)の取り込み活性を測定した結果、OCTN1およびOCTN2はNa^+依存的に、OCTN3はNa^+非依存的にカルニチンを輸送された。またOCTN1およびOCTN2はTEAを輸送したのに対し、OCTN3は輸送しなかった。よって遺伝子の存在がマウスのみに確認されているOCTN3は、カルニチンに対して特異性が高い特徴的なトランスポーターであることが明らかとなった。OCTN3のカルニチン輸送はNa^+非依存的でその発現が精巣に特に強く認められることから、生理的には精巣での役割が主であると考えられた。OCTN1のカルニチン輸送活性はOCTN2、OCTN3と比べ非常に低いことから、OCTN1が有機カチオントランスポーターとして重要な役割を持つと考えられた。OCTN2はカルニチンおよびTEAのいずれも効率的に輸送するが、腎尿細管における輸送の方向性は、カルニチンがNa^+依存的に再吸収方向に輸送されるのに対して、TEAは分泌方向の輸送となる。すなわち、OCTN2は生体に必要なカルニチンの再吸収と生体異物である有機カチオンの分泌に働く多機能性トランスポーターであることが示された。これらの結果は、OCTN2によるカルニチンのinfluxとTEAのeffluxがシンクロナイズしていることを示すものであり、OCTN2が生理的物質の維持とゼノバイオティクスの排除とがシンクロナイズした生体防御機構の一部として機能している可能性が考えられた。<br />研究課題/領域番号:11167237, 研究期間(年度):1999-2000<br />出典：「ゼノバイオティックス取り込み・排出輸送と化学変換がシンクロナイズした生体防御機構」研究成果報告書 課題番号11167237（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-11167237/)を加工して作成
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玉井, 郁己 ; Tamai, Ikumi
概要:
金沢大学薬学部<br />薬物動態特性は薬効に著しい影響を及ぼすため、未然の薬物間相互作用予測や副作用防止のためには、薬物動態制御機構の解明が必要である。薬物動態に影響する生体側因子の一つはトランスポータータンパク質である。薬物のような生体
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異物輸送に働く分子の中には幅広い基質選択性を有する場合が多い。そのような基質多選択性(multispecificity)に関する検討が行われてきているが、未だ不明である。本研究では、薬物輸送に働く有機アニオントランスポーターOATPならびに有機カチオン/カルニチントランスポーターOCTN2に焦点を当て、その基質多選択性発現機構に関する検討を行った。OCTN2は生理的基質としてカルニチンを、異物としてTEAのような有機カチオン輸送に働く。カルニチン輸送における駆動力はNa^+であるが、TEA輸送にはNa^+が関与しない。OCTN2上にはカルニチンに特異的なCOO^-基を認識する部位が存在し、その活性化にNa^+の関与が示唆された。一方、TEAにはCOO^-基がなく、Na^+の影響を受けないと考えられた。カルニチンとTEAは相互阻害を示すが,完全な競合阻害形式ではなく、両者はOCTN2タンパク質上の活性部位を一部共有しており、完全には一致しないものと推定された。Na^+はカルニチン輸送の駆動力となるが、TEAはそれ以外のエネルギーを利用していると考えられる。従って、同一のトランスポーター上で基質により膜輸送機構が異なるトランスポーターの多機能性(multifunctionality)が、トランスポーターの示す基質多選択性の一メカニズムとして関与していることが示された。このようなトランスポーター分子のmultifunctioniltyに基づくmultispecificityの解析は例がなく、薬物トランスポーターの基質選択性の解明に新たなアプローチを提示する成果を得ることができた。<br />Pharmacokinetic characteristics are important for the adequate drug therapy and they are affected by many factors, including binding proteins, drug metabolizing enzymes and membrane transporters. Among them, drug transporter are important for the intestinal absorption, tissue distribution, and hepatic and renal excretion of drugs. Accordingly, it will be important what kinds of drugs are accepted as substrates for each transporter. However, some drug transporters accept various compounds as substrates and it has not been clarified the mechanism for such multispecificity of drug transporterOrganic cation/carnitine transporter OCTN and organic anion transporting polypeptide OATP-C also accept various physiological and drug compounds as substrates. In the present study, we studied the mechanism for the multispecificity in the substrate recognition of those transporters by focusing on the multifunctionality of themOCTN transports carnitine as physiological substrates and cationic compounds as xenobiotics. When OCTN transports carnitine, it exclusively shows Na^+-dependence, while the transport of organic cation such as tetraethylammonium (TEA) is Na^+-independent. The study using mutant protein of OCTN exhibited that carnitne and TEA partially shares the substrate recognition sites on OCTN2, while they are not identical. Na^+ largely affect the affinity of carnitine to OCTN2, while TEA did not show any change in the affinity to OCTN2 by Na^+. However, carnitine and TEA exhibited mutual inhibitory effect, while they are not explained by complete competitive inhibition kinetics. The difference in the transporting mechanism between carnitine and TEA could be explained by the presence of the carboxylmoiety that is specific for carnitine and the Na^+ affect the interaction between carboxylmoiety of carnitine and OCTN2 protein. These observations suggested that multispecificity of OCTN is due to the multifunctionality of OCTN by changing the transport mechanisms depending on the substrates, regarding the driving force, Na^+. Accordingly, clarification of the driving force of the transporter for each substrate is important to clarify the mechanism of multispecificity of transporters. In the case of OATP, at present no driving force has been clearly demonstrated, while OATP accept various compounds as substrates. To clarify the mechanism for the multispecificity of OATP, it will be essential to identify the driving force for each substrate in future<br />研究課題/領域番号:13470513, 研究期間(年度):2001 – 2002<br />出典：「薬物トランスポーター群のmultispecificity発現機構に関する研究」研究成果報告書 課題番号13470513（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-13470513/134705132002kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
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