サイクリックADPリボースによる情報伝達:その分子機構とクロストーク

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08102003
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 岡本 宏 東北大学, 医学部, 教授 (60025632)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高沢 伸 東北大学, 医学部, 助教授 (50187944)
• Keywords: CD38 / cyclic ADP-ribose / ADP-ribosyl cyclase / cyclic ADP-ribose hydrolase / 細胞内情報伝達物質 / Ca^<2+>放出チャンネル / インスリン分泌 / 遺伝子クローニング

Research Abstract

本研究の目的はサイクリックADPリボースをセカンドメッセンジャーとする細胞内情報伝達系の分子機構の全容を解明するとともに、この新しい情報伝達系と既知の情報伝達系の相互関係を明かにして、細胞内情報伝達について新しい展望を拓くことである。
平成8年度の研究は順調に進行し
1.サイクリックADPリボース合成・分解酵素(CD38)を組み換え蛋白質として大量に精製した。
2.サイクリックADPリボース合成・分解酵素(CD38)遺伝子を単離しその構造を決定した。
3.サイクリックADPリボース合成・分解酵素(CD38)をインスリン産生細胞で過剰に発現するマウスを作製した。
4.標識サイクリックADPリボースを用いた結合実験系を確立し、サイクリックADPリボース結合蛋白質候補部分cDNAを得た。
5.CaM kinase IIによってサイクリックADPリボースによるCa^<2+>放出が増強することを見出した。
6.相同組み換えによりサイクリックADPリボース合成・分解酵素(CD38)遺伝子を欠失したES細胞を分離した。
7.連鎖球菌からNAD分解酵素を分離精製した。
これらの成果は裏面の「研究発表」に示すように国際誌に発表しつつある。

Research Products

• [Publications] Naoya Noguchi: "Cyclic ADP-ribose binds to FK506-binding protein 12.6 to release Ca^<2+> from islet microsomes." Journal of Biological Chemistry. 272. 3133-3136 (1997)
• [Publications] Akira Tohgo: "Lysine 129 of CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose) paricipates in the binding of ATP to inhibit the cyclic ADP-ribose hydrolase." Journal of Biological Chemistry. 272. 3879-3882 (1997)
• [Publications] Nathalie J. Beaza: "Pancreatic regenerating gene overexpression in the nonobese diabetic mouse during active diabetogenesis." Diabetes. 45. 67-70 (1996)
• [Publications] Hideto Yonekura: "Identification of the five essential histidine residues for peptidylglycine monooxygenase." Biochemical and Biophysical Research Communications. 218. 495-499 (1996)
• [Publications] Noriko Kimura: "Deficiency of phenylethanolamine N-methyltransferase in norepinephrine-producing pheochromocytoma." Endocrine Pathology. 7. 131-136 (1996)
• [Publications] Masakyo Asahara: "Reg gene expression is increased in rat gastric enterochromaffin-like cells following water immersion stress." Gastroenterology. 111. 45-55 (1996)
• [Publications] Ichiro Kato: "Enhancement of glucose-induced insulin secretion in transgenic mice overexpressing human VIP gene-in pancreatic β cells." Annals of New York Academy of Sciences. 805. 232-243 (1996)
• [Publications] Makoto Kawase: "Inducible nitric oxide synthase following hypoxia in rat cultured glial cells." Brain Research. 738. 319-322 (1996)
• [Publications] Yoichi Narushima: "Structure, chromosomal localization and expression of mouse genes encoding type III Reg, Reg IIIα, Reg IIIβ, Reg IIIγ." Gene. (in press). (1997)
• [Publications] Koji Nata: "Human gene encoding CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase) : organization, nucleotide sequnece and alternative splicing." Gene. (in press). (1997)
• [Publications] Satoru Ebihara: "Role of cyclic ADP-ribose in ATP-activated potassium currents in alveolar macrophages." Journal of Biological Chemistry. 272 (in press). (1997)
• [Publications] Claus J. Fimmel: "Differential expression of the ribosomal S15/rig protein by rat hepatic stellate cells." Hepatology. (in press). (1997)
• [Publications] Hiroshi Okamoto: "Cyclic ADP-ribose-mediated insulin secretion and Reg, regenerating gene." Jornal of Molecular Medicine. (in press). (1997)
• [Publications] Miki Fujimura: "Attenuation of nitric oxide synthase induction in IRF-1-deficient glial cells." Brain Research. (in press). (1997)
• [Publications] 高沢 伸: "膵β細胞小胞体からのcyclic ADP-riboseによるCa^<2+>放出のCaM kinase IIによる増強" 糖尿病. 39. 182-182 (1996)
• [Publications] 東郷 暁: "ATPは直接CD38に作用してcyclic ADP-ribose分解活性を抑制する" 糖尿病. 39. 183-183 (1996)
• [Publications] 池端史子: "糖尿病患者における抗CD38 (cyclic ADP-ribose合成・分解酵素)自己抗体の存在" 糖尿病. 39. 183-183 (1996)
• [Publications] 成島陽一: "ヒトREGファミリーの4つの遺伝子は第2染色体短腕12上の95kbp内に隣接して存在する" 糖尿病. 39. 491-491 (1996)
• [Publications] 那谷耕司: "cyclic ADP-ribose 依存性 Ca^<2+> 放出のCaM kinase IIによる増強" 生化学. 68. 837-837 (1996)
• [Publications] 東郷 暁: "CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase)の基質(NAD, cyclic ADP-ribose)と調節物質(ATP)の結合部位" 生化学. 68. 837-837 (1996)
• [Publications] 唐沢忠宏: "A群レンサ球菌NAD分解酵素のcyclic ADP-ribose代謝活性" 生化学. 68. 838-838 (1996)
• [Publications] 篁 俊成: "誘導型NO合成酵素をインスリン産生細胞で過剰発現するトランスジェニックマウスの作成とその解析" 生化学. 68. 1015-1015 (1996)
• [Publications] 成島陽一: "Reg遺伝子ファミリーは染色体上、極めて隣接した領域に存在する" 生化学. 68. 1268-1268 (1996)
• [Publications] 野口直哉: "cyclic ADP-riboseを介する情報伝達のCaM kinase IIによる活性化" 生化学. 68. 1740-1740 (1996)
• [Publications] 成島陽一: "ヒトREGファミリー遺伝子の構造と染色体座位:ヒトREGファミリーの4つの遺伝子は全て第2染色体短腕12の95kbpの範囲に存在する" 生化学. 68. 1740-1740 (1996)
• [Publications] 篁 俊成: "NO合成酵素(iNOS)を膵β細胞で常時発現するトランスジェニックマウス" 分子糖尿病学. 7 (印刷中). (1997)
• [Publications] 東郷 暁: "インスリン分泌のセカンドメッセンジャーcyclic ADP-riboseの合成・分離酵素(CD38)のATPによる調節の分子機構" 分子糖尿病学. 7 (印刷中). (1997)
• [Publications] 那谷耕司: "マウスReg遺伝子を過剰発現する膵β細胞の増殖能:トランスジェニックマウスを用いた解析" 糖尿病. 40 (印刷中). (1997)
• [Publications] 野口直哉: "膵β細胞のcyclic ADP-ribose感受性Ca^<2+>チャンネルからのCa^<2+>放出機構:FK506結合蛋白質の関与" 糖尿病. 40 (印刷中). (1997)
• [Publications] 東郷 暁: "ATPによる膵β細胞内cyclic ADP-ribose生成の調節機構の解明" 糖尿病. 40 (印刷中). (1997)
• [Publications] 金塚 東: "NIDDMにおけるCD38遺伝子ミスセンス変異" 糖尿病. 40 (印刷中). (1997)
• [Publications] 八木一夫: "NIDDMにおけるCD38遺伝子変異と変異CD38の機能異常" 糖尿病. 40 (印刷中). (1997)
• [Publications] Hiroshi-Okamoto: "The OKAMOTO model for B-cell damafe :recent advances. in Lessons from Animal Diabetes VI" Eleazar Shafrir (Birkhauser), 97-111 (1996)
• [Publications] Hiroshi-Okamoto: "Methods in Enzymology (Vitamins and Coenzymes, Part J)" D. B. McCormic, J. W. Suttie and C. Wagner (Academic Press) (in press), (1997)