ABCトランスポータを介する薬剤排出のメカニズム-その普遍性と特異性

ABC 转运蛋白的药物外流机制 - 其普遍性和特异性

基本信息

批准号：
10153210
负责人：
稲垣暢也
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Akita 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-10153210/
关键词：
ABC蛋白質 ATP感受性K^+チャネルスルホニル尿素チャネル開口薬 G蛋白質

项目摘要

ABCトランスポータはよく保存されたATP結合ドメインを持つ膜タンパク質の総称で、これらはポンプ、イオンチャネル、チャネルレギュレーターと多様な機能を有するが、そのメカニズムに関しては不明である。本研究では、特に代表的なポンプであるMDRと類似した構造を有するにもかかわらず、ATP感受性K^+(K_<ATP>)チャネルのレギュレーターとして機能するスルホニル尿素受容体SURの機能を明らかにすることによって、ABCトランスポータ機能の普遍性と特異性を明らかにすることを目的とした。申請者らは、これまでにK_<ATP>チャネルがSURと内向き整流性K^+チャネルKir6.2の2種類のサブユニットの複合体であることを明らかにした。膵β細胞型K_<ATP>チャネル(SUR1/Kir6.2)と心筋型のKATPチャネル(SUR2A/Kir6.2)は代表的なスルホニル尿素(SU)剤であるグリベンクラミドやチャネル開口薬であるジアゾキサイドに対する反応性が大きく異なる。これらは両者の間で異なるSURサブユニットの相違によるものと考えられる。そこで、SUR1とSUR2Aのキメラを作成してグリベンクラミドやジアゾキサイドの作用点の同定を試みた。作成したすべてのSURのキメラはKir6.2とをCOS1細胞に共発現させることによってチャネルの電流が認められた。この電流に及ぼすグリベンクラミドやジアゾキサイドの効果を観察した結果、これらの薬剤のSUR1における作用領域を絞り込むことができた。現在では、さらに狭い領域を組換えたキメラを10種類以上作成してCOS1細胞に発現させ、^3H標識のグリベンクラミドの結合親和性を検討しており、SUR1の分子内でグリベンクラミドとの結合に特に重要な部位がほぼ同定できている(投稿準備中)。次に、再構成されるK_<ATP>チャネルに及ぼすG蛋白質の効果をtパッチクランプ法を用いて検討した。その結果、G蛋白質の特にαサブユニットがK_<ATP>チャネルを直接調節していること、その調節様式が膵β細胞型K_<ATP>チャネルと心筋型のK_<ATP>チャネルとの間で異なり、その相違がSURサブユニットの相違によることが明らかになった。

ABC转运蛋白是具有保守的ATP结合结构域的膜蛋白的总称，它们具有泵、离子通道和通道调节器等多种功能，但其机制尚不清楚。在本研究中，我们特别阐明了磺酰脲受体 SUR 的功能，尽管其结构与典型的泵 MDR 相似，但它仍充当 ATP 敏感 K^+ (K_<ATP>) 通道的调节剂。研究目的是阐明ABC转运蛋白功能的普遍性和特异性。迄今为止，申请人已经揭示K_<ATP>通道是两个亚基的复合体：SUR和内向整流器K^+通道Kir6.2。胰腺 β 细胞型 K_<ATP> 通道 (SUR1/Kir6.2) 和心脏型 KATP 通道 (SUR2A/Kir6.2) 对格列本脲（一种典型的磺酰脲类 (SU) 药物）和二氮嗪（一种通道开放剂）有反应。显着不同。这些被认为是由于两者之间的 SUR 亚基差异造成的。因此，我们创建了 SUR1 和 SUR2A 的嵌合体，并试图鉴定格列本脲和二氮嗪的作用位点。在 COS1 细胞中共表达 Kir6.2 创建的所有 SUR 嵌合体中均观察到通道电流。通过观察格列本脲和二氮嗪对此电流的影响，我们能够缩小这些药物对 SUR1 的作用范围。目前，我们正在创建 10 多种具有更窄区域的嵌合体，并在 COS1 细胞中表达它们，以检查 ^3H 标记的格列本脲的结合亲和力，大部分重要部分已被鉴定（准备提交）。接下来，我们使用 t 膜片钳方法研究了 G 蛋白对重建的 K_<ATP> 通道的影响。结果，我们发现G蛋白的α亚基直接调节K_<ATP>通道，并且胰腺β细胞型K_<ATP>通道和心脏型K_<ATP>通道的调节方式不同。结果表明，这种差异是由于 SUR 亚基的差异造成的。