細胞膜構造が成長刺激を引き起こしうるか?

• Project/Area Number: 17659097
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pathological medical chemistry
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 石川 義弘 横浜市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (40305470)
• Project Period (FY): 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2005: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
• Keywords: カベオリン / 糖尿病 / 遺伝子治療 / 肝臓 / アデノウイルス

Research Abstract

我々は、インシュリン受容体が存在する細胞膜構造自体に、イシシュリン信号を刺激するメカニズムが存在することを検討した。さらにその細胞膜構造の主要構成蛋白であるカベオリンに、インシュリン受容体刺激作用があり、カベオリン遺伝子導入が糖尿病の病態生理の改善に役に立つことを実証することが目的であった。
膵臓から放出されたインシュリンは、細胞膜表面上のインシュリン受容体に結合し、受容体の自己リン酸化を引き起こすとともに、IRSと結合してリン酸化する。IRSはドッキング蛋白として下流の信号分子をリクルートするとともに細胞内シグナル連鎖を展開していく。これが従来考えられてきたインシュリンシグナルであり、インシュリンとインシュリン受容体の細胞膜表面における結合は、細胞内シグナルを開始するのに必要かつ十分であり,膜構造は信号蛋白を,単純に安定させるためだけと考えられてきた。
我々はカベオリンをアデノウイルスを用いて、高脂肪食により肥満と糖尿病を誘発させたマウスの肝臓に過大発現させたところ、コントロール群に比較して有意に血糖値の低下と経口糖負荷試験結果の改善が見られた。インシュリン感受性の著名な亢進もカベオリン遺伝子導入によってみられた。以上の所見から、カベオリンはインシュリンシグナルに重要な働きを示すのみならず、遺伝子導入によって糖代謝の改善を図ることが可能であることが示唆された。これは将来の遺伝子治療への応用の可能性を意味する。

Research Products

• [Journal Article] Impaired Ca2+ store functions in skeletal and cardiac muscle cells from sarcalumenin-deficient mice. (2005)
  • Author(s): Yoshida M, Minamisawa S, Shimura M, Komazaki S, Kume H, Zhang M, Matsumura K, Nishi M, Saito M, Saeki Y, Ishikawa Y, Yanagisawa T, Takeshima H.
  • Journal Title: J Biol Chem 280 Pages: 3500-3506
• [Journal Article] Congenital semilunar valvulogenesis defect in mice deficient in phospholipase C_ε (2005)
  • Author(s): Tadano M, Edamatsu H, Minamisawa S, Yokoyama U, Ishikawa Y, Suzuki N, Saito H, Wu D, Masago-Toda M, Yamawaki-Kataoka Y, Setsu T, Terashima T, Maeda S, Satoh T, Kataoka T
  • Journal Title: Mol Cell Biol 25(6) Pages: 2191-2199
• [Journal Article] Mechanical stress-dependent transcriptional regulation of the sarcolipin gene in the rodent atrium (2005)
  • Author(s): Shimura M, Minamisawa S(correspondence), Yokoyama U, Umemura S, Ishikawa Y.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun 334 Pages: 861-866