膵β細胞におけるインスリン遺伝子の転写調節機構の解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05670855
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 津田 謹輔 京都大学, 総合人間学部, 助教授 (10180001)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清野 裕 京都大学, 医学部, 助教授 (40030986)
• Keywords: インスリン遺伝子 / 転写 / CRE(cyclic AMP response elenent) / cAMP

Research Abstract

HIT-T15細胞(ハムスター膵β細胞株)にリン酸カルシウム法によりインスリン遺伝子のプロモーター(-339〜+112)をルシフェラ-セ遺伝子の上流に接続したレポーター・プラスミドを導入しtransient expressionの系で、その転写活性を検討した。細胞外ブドウ糖濃度を25mg/dl(G25)と300mg/dl(G300)で比較した。その結果、ブドウ糖負荷により野生型のレポーター・プラスミドでは3.7倍の転写活性の誘導が認められたが、同時にすべてのCREに変異を導入した変異型のレポーターでも4.9倍の活性の増強を認めた。次にHIT-T15細胞に比し良好なブドウ糖応答性を示すラット胎児の膵β細胞に、インスリン・プロモーターを組み込んだChloramphenicol Acetyl Transferase(CAT)プラスミドを電気穿孔法で導入し、同様にブドウ糖に対する反応を検討した。ブドウ糖濃度をG50とG300の2点として転写活性の誘導を比較すると、変異型プロモーターでは1.9倍にとどまるのに対し、野生型では13.4倍まで転写活性が誘導された。同時に2mM dibutylyl cAMPを負荷したところ、G50の条件下での転写活性の誘導は野生型で4.6倍、変異型で1.7倍となった。G300ではdibutylyl cAMPによる転写活性の亢進は認めなかった。以上の結果から(1)ブドウ糖によるインスリン遺伝子誘導の一部はcAMPを介していること。(2)インスリン遺伝子のブドウ糖による転写調節には、CREを介する系と介さない系が混在していること。(3)HIT-T15細胞では変異型に比し野生型プロモーターのブドウ糖に対する応答性が低下しており、cAMPを介する情報伝達系の異常があること。が推測される。