1993 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子工学を用いた糖輸送担体の構造と機能およびインスリン作用の解析
Project/Area Number |
04454557
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Research Institution | University of Tokyo |
Principal Investigator |
岡 芳知 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70175256)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
犬飼 浩一 東京大学, 医学部附属病院, 医員
石原 寿光 東京大学, 医学部附属病院, 医員
片桐 秀樹 東京大学, 医学部附属病院, 医員
浅野 知一郎 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70242063)
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Keywords | 糖輸送担体 / 構造と機能 / インスリン |
Research Abstract |
グルコーストランスポーターのアイソフォームは非常に類似した構造を有するにもかかわらず、その糖輸送の特性が異なっている。例えば、GLUT1はKmが低い(すなわち、親和性が高い)が、GLUT2はKmが高いグルコーストランスポーターである。一方、GLUT2はGLUT1に比べて、Vmaxが高い。我々は、そのアミノ酸配列を検討すると、細胞内に存在するC末端は比較的ホモロジーが低いことに着目した。そこで、C末端の違いがアイソフォーム特異的な糖輸送特性を規定しているのではないかとの仮説を実証するためにGLUT1とGLUT2のキメラ糖輸送担体を作製することを試みた。 GLUT1のC末端細胞内部分の42個のアミノ酸をGLUT2のC末端部分と置換したキメラ糖輸送担体のcDNAを作製し、CHO細胞に発現ベクターと共に導入した。キメラ糖輸送担体の発現はWestern blottingで確認した後、糖輸送活性を測定した。キメラ糖輸送担体を発現させた細胞では、細胞表面の糖輸送担体の数が少ないクローンでも10mMでの糖輸送活性はむしろ多く、細胞表面の糖輸送担体1個当たりで計算すると、糖取り込みのKmはGLUT1の3.8倍,Vmaxは4.3倍に増加していることがあきらかとなった。 すなわち、GLUT1のC末端をGLUT2に置換することによって、GLUT2らしさが付与されたのであった。このように、グルコーストランスポーターC末端はアイソフオーム特異的な糖輸送特性を決定する上で重要な役割を果たしていると考えられる。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Ishihara H et al.: "Expression of GLUT4 glucose transporter in unweighted soleus muscle of normal and STZ-induced diabetic rats." Am.J.Physiol.264. E301-E307 (1993)
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[Publications] Katagiri H et al: "The role of tryptophan 388 of GLUT1 glucose transporter on glucose transport activity and photoaffinity-labelling with forskolin." Biochemical J.291. 861-867 (1993)
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[Publications] Asano T et al.: "The role of N-glycosylation in the targeting and stability of GLUT1 glucose transporter." FEBS lett. 324. 258-261 (1993)
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[Publications] Inukai K et al.: "Cloning and increased expression with fructose feeding of rat jejunal GLUT5." Endocrinology. 138. 2009-2014 (1993)
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[Publications] Takata K et al.: "Mammalian sugar transporters:Their localization and link to cellular functions." Acta Histochem Cytochem. 26. 165-178 (1993)
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[Publications] Ishihara H et al.: "Overexpression of hexokinase I but not GLUT1 glucose transporter alters concentration-dependency of glucose-stimulated insulin secretion in pancreatic b-cell line MIN6." J Biol Chem. 269. 3081-3087 (1994)