Rab27aは、グルコース特異的なインスリン分泌増強作用にどのように関わるか

• Project/Area Number: 17659272
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 泉 哲郎 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00212952)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 調節性分泌 / 分泌顆粒 / インスリン / グルコース / Rab蛋白質

Research Abstract

これまで申請者らは、低分子量GTPase Rab27aに変異があるashenマウス膵β細胞において、グルコース刺激特異的にインスリン分泌が低下しており、個体レベルでも耐糖能が低下していることを明らかにしている(J.Clin.Invest.発表)。本研究では、Rab27a機能異常によるインスリン分泌障害のメカニズムを明らかにすることを目的とする。まずインスリン開口放出機構を形態学的に解析するために、インスリン-EGFP融合蛋白質を、マウス膵β細胞にアデノウイルスを用いて発現させ、顆粒を可視化した。次に細胞膜近傍の蛍光のみ検知する全反射顕微鏡を用いて開口放出過程を直接観察する系を構築した。Ashen β細胞と正常β細胞を、それぞれグルコース、KClで刺激して開口放出過程を生細胞で観察すると、Rab27aは、細胞膜ドッキングの前の、顆粒の動員過程に関与していることが示唆された。一方、Rab27aエフェクターであるGranuphilinは、その欠損膵β細胞での解析により、顆粒の細胞膜ドッキング過程に、直接機能することがわかった(以上、発表準備中)。またGranuphilinのC2ドメインは、負電荷をもつ細胞膜脂質に対する親和性を比較的弱いながらも有しており(Mol.Biol.Cell発表)、細胞膜上のSNARE蛋白質syntaxin-laとの結合活性とともに、顆粒を細胞膜にドッキングさせる過程に寄与することが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Exophilin4/Slp2-a targets glucagon granules to the plasma membrane through unique Ca^<2+>-inhibitory phospholipid-binding activity of the C2A domain (2007)
  • Author(s): Yu M., et al.
  • Journal Title: Mol.Biol.Cell 18(2) Pages: 688-696
• [Journal Article] A subset of p23 localized on secretory granules in the pancreatic β-cells (2007)
  • Author(s): Hosaka M., et al.
  • Journal Title: J.Histochem.Cytochem. 55(3) Pages: 235-245
• [Journal Article] Chromosome 2 locus Nidd5 has a potent effect on adiposity in the TSOD mouse (2006)
  • Author(s): Mizutani S., et al.
  • Journal Title: Mammalian Genome 17(5) Pages: 375-384
• [Journal Article] Granuphilin is activated by SREBP-1c and involved in impaired insulin secretion in diabetic mice (2006)
  • Author(s): Kato T., et al.
  • Journal Title: Cell Metabolism 4(2) Pages: 143-154
• [Journal Article] Rab27a mediates the tight docking of insulin granules onto the plasma membrane during glucose stimulation. (2005)
  • Author(s): Kasai K., et al.
  • Journal Title: J.Clin.Invest. 115 Pages: 388-396
• [Journal Article] Functional analysis of Rab27a effector granuphilin in insulin exocytosis. (2005)
  • Author(s): Izumi T., et al.
  • Journal Title: Methods Enzymol. 403 Pages: 216-229
• [Journal Article] Granuphilin molecularly docks insulin granules to the fusion machinery. (2005)
  • Author(s): Gomi H., et al.
  • Journal Title: J.Cell.Biol. 171 Pages: 99-109
• [Journal Article] Cytoplasmic transport signal is involved in phogrin targeting and localization to secretory granules. (2005)
  • Author(s): Torii S., et al.
  • Journal Title: Traffic 6 Pages: 1213-1224
• [Journal Article] Chromosome 2 locus Nidd5 has a potent effect on adiposity in the TSOD mouse.
  • Author(s): Mizutani S., et al.
  • Journal Title: Mammalian Genome (in press)