膵島におけるグルタミン酸によるインスリン分泌制御機構の解析

• Project/Area Number: 14770600
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山田 浩司 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80325092)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2002: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: β細胞 / エンドサイトーシス / ダイナミン / insulin / glutamate / ランゲルハンス氏島 / AMPA / LTD / endocytosis / Amphiphysin / Dynamin

Research Abstract

株化細胞であるMIN6細胞に、AMPA型グルタミン酸受容体のイソフォームであるGluR2が発現していることを免疫化学的手法を用いて見いだした。グルタミン酸受容体のエンドサイトーシスを生化学的に検出する手法を構築し、GluR2が、AMPA刺激により細胞内にエンドサイトーシスされることを見いだした。このエンドサイトーシスは、細胞外グルコースが低濃度の場合に顕著に起こり、AMPA型グルタミン酸受容体のアンタゴニストであるGYKI52466により阻害されることが判明した。さらに、このリガンド依存性エンドサイトーシスは、細胞外のNaイオン、Caイオンを除くことにより阻害された。さらに、人工的に細胞膜の脱分極を高濃度のKClを加えることにより、誘導するとGluR2のエンドサイトーシスが起こった。従って、GluR2のエンドサイトーシスは、グルタミン酸の受容体への結合と細胞膜の脱分極が必要であることが示唆された。さらに、蛍光ラベルしたGluR2(GFP-GluR2)をMIN6細胞に強制発現させ、AMPA刺激で、GluR2のエンドサイトーシスを反映していると考えられる蛍光スポットの移動が観察できた。

Research Products

• [Journal Article] Immunohistochemical localization of Klotho protein in brain, kidney, and reproductive organs of mice. (2004)
  • Author(s): Li Shunai
  • Journal Title: Cell Structure and Function 29 Pages: 91-99
• [Journal Article] Dynamin-2 regulates oxidized low-density lipoprotein-induced apoptosis of vascular smooth muscle cell. (2004)
  • Author(s): Kashiwakura Yuji
  • Journal Title: Circulation 110 Pages: 3329-3334
• [Publications] Mitsuko Hayashi: "Secretory granule-mediated co-secretion of L-glutamate and glucagon triggers glutamatergic signal transmission in islets of Langerhans."Journal of Biological Chemistry. 278. 1966-1974 (2003)
• [Publications] Yamada Hiroshi: "Norepinephrine-evoked5-Hydroxytryptamine secretion is Ca^<2+>dependent and mediated through exocytosis in rat pine alocytes"J.Neurochemistry. 81. 533-540 (2002)
• [Publications] Kinuta Masahiro: "Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate stimulates vesicle formation from liposomes by brain cytosol"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 2842-2847 (2002)
• [Publications] Kamitani Akihiro: "Distributions of dynamins in testis and their possible relation to spermatogenesis"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 294. 261-267 (2002)