グルタミン輸送体阻害剤とSLC1Aトランスポーターファミリーのメンバーとの予期しない相互作用を特徴付ける

溶質キャリア1Aファミリーは、二重機能アミノ酸輸送体と塩化物（CL-）チャネルとして作用する膜タンパク質のグループで構成され、アラニンセリンシステイントランスポーター（ASCT）と興奮性アミノ酸トランスポーターを含む。ASCT2は、グルタミンや他の中性アミノ酸を細胞に輸送できるため、癌療法の有望な標的と見なされており、固形腫瘍の範囲で上方制御されています。化合物L-γ-グルタミル-P-ニトロアニリド（GPNA）は、癌生物学におけるASCT2の役割を調査する研究で広く使用されています。ただし、GPNAがASCT2を阻害するメカニズムは完全には明らかではありません。ここでは、電気生理学と放射性標識フラックスアッセイを使用して、GPNAが輸送された基質と同程度までASCT2のclコンダクタンスを活性化し、完全な輸送サイクルを受けていないことを実証しました。これは、溶質キャリア1Aファミリーの阻害剤のための以前は報告されていない現象ですが、輸送の構造的要件がCl-チャネル形成の要件とは異なることを示唆する文献が裏付けられています。また、現在既知の標的に加えて、GPNAが興奮性アミノ酸輸送体のいくつかを阻害することも示しています。一緒に、これらの発見は、その抗がん効果の真のメカニズムについて疑問を提起します。

The solute carrier 1A family comprises a group of membrane proteins that act as dual-function amino acid transporters and chloride (Cl-) channels and includes the alanine serine cysteine transporters (ASCTs) as well as the excitatory amino acid transporters. ASCT2 is regarded as a promising target for cancer therapy, as it can transport glutamine and other neutral amino acids into cells and is upregulated in a range of solid tumors. The compound L-γ-glutamyl-p-nitroanilide (GPNA) is widely used in studies probing the role of ASCT2 in cancer biology; however, the mechanism by which GPNA inhibits ASCT2 is not entirely clear. Here, we used electrophysiology and radiolabelled flux assays to demonstrate that GPNA activates the Cl- conductance of ASCT2 to the same extent as a transported substrate, whilst not undergoing the full transport cycle. This is a previously unreported phenomenon for inhibitors of the solute carrier 1A family but corroborates a body of literature suggesting that the structural requirements for transport are distinct from those for Cl- channel formation. We also show that in addition to its currently known targets, GPNA inhibits several of the excitatory amino acid transporters. Together, these findings raise questions about the true mechanisms of its anticancer effects.