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转运蛋白是具有保存良好的ATP结合域的膜蛋白的一般术语，它们具有多种功能，例如泵，离子通道和通道调节剂，但其机制未知。这项研究旨在通过揭示磺酰脲受体SUR的功能来阐明ABC转运蛋白功能的普遍性和特异性，该功能充当了对ATP敏感的K^+（K_ <ATP>）通道的调节剂，尤其是尽管具有与代表性泵MDR相似的结构。申请人先前已经揭示了K_ <ATP>通道是两个亚基的复合物：SUR和内部整流K^+ Channel Kir6.2。胰腺β细胞型K_ <ATP>通道（SUR1/KIR6.2）和心肌型KATP通道（SUR2A/KIR6.2）对Glibenclamide的反应性明显不同，Glibenclamide是一种典型的磺酰氟脲（SU）（SU）和Diazoxide，是一种通道开放剂。这些被认为是由于两者之间不同SUR亚基的差异。因此，我们创建了SUR1和SUR2A的嵌合体，以识别Glibenclamide和二氮杂的作用点。所有创建的Surs嵌合体均通过共表达KIR6.2和COS1细胞均显示通道电流。由于观察了glibenclamide和二氮氧化物对这一电流的影响，因此这些药物在SUR1中的影响被缩小了。目前，已经在COS1细胞中创建和表达了10多个具有较窄区域的嵌合体，并且已经研究了 ^3H标记的Glibenclamide的结合亲和力，并且几乎所有SUR1分子的位点都被鉴定出来与Glibenclenclamide结合（以准备发布）。接下来，使用t-patch夹方法研究了G蛋白对重构K_ <ATP>通道的影响。结果表明，G蛋白的α亚基，尤其是直接调节K_ <ATP>通道，并且调制模式在胰腺β细胞类型K_ <ATP>通道和心肌类型K_ <ATP>通道之间有所不同，并且由于SUR SUS SUBUNIT的差异是由于差异。