1995 Fiscal Year Annual Research Report
単一細胞のホルモン分泌を多次元的に検出する超高感度生物学的測定法の開発
Project/Area Number |
07557070
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Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
清野 進 千葉大学, 医学部, 教授 (80236067)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畔蒜 藤一 ヤマサ醤油(株), 研究開発本部, 主任
稲垣 暢也 千葉大学, 医学部, 講師 (30241954)
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Keywords | ATP / インスリン / カルシウム / ATP受容体 |
Research Abstract |
膵β細胞からインスリンとともにATPが放出されることを利用して、ATP受容体を高レベルで発現しているCPAE細胞と膵β細胞とを共培養し、グルコースや種々のアゴニスト刺激によるCPAE細胞内の[Ca^<2+>]iの変化をモニターすることにより、膵β細胞からのインスリン分泌を検出が可能であることを実証した。しかも刺激の種類により開口放出する部位が異なることが示唆され、空間的にも分泌をモニターすることが可能であることを示した。次にATPセンサーとなるATP受容体を同定するために、膵β細胞で発現する新たなATP受容体クローニングを試み、イオンチャネル型ATP受容体の新たなサブタイプであるP2X-4のレセプターを同定した。P2X-4は388個のアミノ酸から構成され、既報のP2X-1、P2X-2、P2X-3とはそれぞれ50%、49%と47%のアミノ酸の同一性が認められた。組織発現を検討したところ、このATP受容体は膵β細胞や内分泌細胞を含む種々の組織で広範囲に発現することが確認された。また、アフリカツメガエル卵母細胞の系でP2X-4を発現させ機能解析を行ったところ、ATP濃度依存性にC1^-電流が増強され、EC50値は63μMであった。ところが、ATPより惹起されたC1^-電流はATP受容体のブロッカーとされるsuraminやreactive-blueの処置では部分的にしか阻害されず、これまでに同定されているATP受容体とは薬理学的特性が全く異なることが明らかにされた。
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[Publications] Ihara,Y.et al.: "Molecular diversity and functional characterization of voltage-dependent calcium channels(CACN4)expressed in pancreatic β-cells." Mol. Endocrimol.9. 121-130 (1995)
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[Publications] Oho,C.et al.: "Expression and complex formation of soluble N-ethyl-maleimide-sensitive factor attachment protein(SNAP)receptors in clonal rat endocrine cells." 186. 1995. (208-210)
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[Publications] Inagaki,N.et al.: "Cloning and functional characterization of a novel ATP-sensitive potassium channel ubiquitously expressed in rat tissues, including pancreatic islets, pituitary, skeletal muscle, and heart." J. Biol. Chem.270. 5691-5694 (1995)
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[Publications] Inagaki,N.et al.: "Expression and role of ionotropic glutamate receptors in pancreatic islet cells." FASEB. J.9. 686-691 (1995)
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[Publications] Yamada,Y.et al.: "The structures of the human calcium channel al subunit(CACNL1A2)and b subunit(CACNLB3)genes." Genomics. 27. 312-319 (1995)
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[Publications] Kuromi,H.et al.: "A monitor of secretion from single pancreatic β-cells." Diabetes. 44. 1213-1217 (1995)
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[Publications] Inagaki,N.et al.: "DNAsequence, gene structure, and chromosomal localization of the human ATP-sensitive potassium channel, uKATP-1, Gene(KCNJ8)." Genomics. 30. 102-104 (1995)
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[Publications] Inagaki,N.et al.: "Reconstitution of I_<KATP>: An inward rectifier subunit plus the sulfonylurea receptor." Science. 270. 1166-1170 (1995)
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[Publications] Blondel,O.et al.: "Inositol 1,4,5-trisphosphate receptors, receptors,secretory granules and secretion in endocrine and neuroendocrine cells." Trends Neurosci. 18. 157-161 (1995)