プロトン駆動型ペプチド輸送体の臓器分布特性と基算認識機構に関する分子生物学的解析

质子驱动肽转运蛋白器官分布特征及基本识别机制的分子生物学分析

基本信息

批准号：
08772087
负责人：
齋藤秀之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

小腸及び腎に分布するペプチドトランスポータは、β-ラクタム抗生物質等のペプチド類似薬物の腸管吸収や尿細管再吸収を媒介している。本研究課題では、ラットに発現する2種類のペプチドトランスポータ(PEPTl及びPEPT2)の遺伝子クローニングとそれに基づく臓器分布特性及び薬物認識機構の比較解析を実施した。家兎オリゴペプチドトランスポータ(PEPTl)のアミノ酸配列を参考にPCRクローニング法を応用して、ラット腎cDNAライブラリーから2種のcDNA(PEPTl及びPEPT2)を単離した。シークエンシングの結果、ラットPEPT1は710個のアミノ酸から構成される12回膜貫通型糖タンパク質であることが示唆された。PEPT1抗血清を用いた免疫組織学的分析の結果、ラットPEPT1は小腸と腎の刷子縁膜に発現していることが確認された。アフリカツメガエル卵母細胞発現系並びに遺伝子導入安定発現細胞を用いて輸送機能を調べた結果、PEPT1は構造的に多様なβ-ラクタム抗生物質をH^+勾配依存的に輸送することが示された。ラットPEPT2のcDNAには、PEPT1と48%の相同性を示す12回膜貫通型糖タンパク質(729アミノ酸残基)がコードされていた。PEPT2は腎に最も強く発現し、一部肺と脳にも検出されたが、小腸では発現がみられなかった。遺伝子導入によりラットPEPT2安定発現細胞を作成し、glycylsarcosine輸送に村する相互阻害効果に基づいてPEPT1とPEPT2の薬物認識特性の比較解析を試みた。その結果、PEPT2はアニオン型セファロスポリンを除くβ-ラクタム抗生物質に対してPEPT1よりも高親和性であること、これまで単離膜小胞系による輸送研究から示唆されていたβ-ラクタム抗生物質の尿細管再吸収における多様性並びにペプチド類似薬物間の相互作用に、PEPT1とPEPT2が輸送制御因子として寄与していることが明らかとなった。これらの研究成果は、ペプチド類似薬物の体内動態制御機序の解明、並びに基質認識特性を利用したドラッグデリバリーシステム開発に有用な基礎的情報を提供するものと考える。

分布于小肠和肾脏的肽转运蛋白介导β-内酰胺类抗生素等肽类药物的肠道吸收和肾小管重吸收。在本研究项目中，我们对大鼠体内表达的两类肽转运蛋白（PEPT1和PEPT2）进行了基因克隆，并比较分析了它们的器官分布特征和药物识别机制。使用兔寡肽转运蛋白(PEPT1)的氨基酸序列作为参考，我们应用PCR克隆从大鼠肾cDNA文库分离两个cDNA(PEPT1和PEPT2)。测序结果表明，大鼠PEPT1是一种由710个氨基酸组成的12次跨膜糖蛋白。使用 PEPT1 抗血清的免疫组织化学分析证实，大鼠 PEPT1 在小肠和肾脏的刷状缘膜中表达。使用爪蟾卵母细胞表达系统和转基因稳定表达细胞研究转运功能的结果表明，PEPT1 以 H^+ 梯度依赖性方式转运结构多样的 β-内酰胺抗生素。大鼠PEPT2的cDNA编码12次跨膜糖蛋白（729个氨基酸残基），与PEPT1具有48%的同源性。 PEPT2在肾脏中表达最强，在肺和脑中也有部分检测到，但在小肠中未观察到表达。我们通过基因转移创建了稳定表达 PEPT2 的大鼠细胞，并尝试根据 PEPT1 和 PEPT2 对甘氨酰肌氨酸转运的相互抑制作用来比较分析它们的药物识别特性。因此，PEPT2 对 β-内酰胺抗生素（不包括阴离子头孢菌素）具有比 PEPT1 更高的亲和力，此前使用分离膜囊泡系统的转运研究表明，PEPT1 和 PEPT2 有助于肾小管重吸收的多样性。物质的作用以及作为转运调节剂的肽类药物之间的相互作用。我们相信，这些研究结果将为阐明控制肽类药物药代动力学的机制和开发利用底物识别特性的药物递送系统提供有用的基本信息。