促通拡散ヘキソーストランスポータアイソフォームの構造・機能相関

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08268235
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 岡 芳知 山口大学, 医学部, 教授 (70175256)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 康雄 山口大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 竹内 秀夫 山口大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 植田 浩平 山口大学, 医学部・附属病院, 医員
• Keywords: 糖輸送担体 / キメラタンパク / 細胞内ソーテイング / Caco-2細胞

Research Abstract

哺乳動物促通拡散ヘキソース輸送体には、GLUT1からGLUT5までの5種類のアイソフォームが存在し、いずれも細胞膜を12回貫通し、N末端とC末端は細胞内に存在するトポロジーを有する。GLUT1はすべての細胞の細胞膜に存在してグルコース輸送を介在する。我々は、ラットGLUT5はグルコース輸送活性は有さずフルクトース輸送体であることを示し、さらにGLUT1とGLUT5のキメラ蛋白をCHO細胞に発現させて糖輸送特性を検討し、グルコースおよびフルクトース輸送能に必要な部位を解析してきた(Inukai K et al.Endocrinology 136:4850-4857,1995)。GLUT5とGLUT1では、極性のある細胞での細胞内局在に違いがあり、細胞内ソーテイング機構についても良いモデルとなる。すなわち、GLUT5はapical側に、GLUT1はbasolateral側に局在し、消化管腔から吸収した糖を血管内に取り込むのに関わっている。そこで、細胞内ソーテイングを決定するモチーフを解明するために、GLUT5とGLUT1の間で様々なキメラを作製し、ヒト消化管上皮細胞のモデルであるCaco-2細胞に発現させ検討した。その結果、膜貫通部位6と7の間にある細胞内ループ部分がGLUT1であればbasolateral側に、GLUT5であればapical側に局在し、Caco-2細胞におけるGLUT1とGLUT5のソーテイングには細胞内ループ部分が大きな役割を演じていると考えられた(Inukai K et al.Molecular Endocrinology in press 1997)。

Research Products

• [Publications] Pascoe WS,et al.: "Differential targeting of facilitative glucose transporters in polarized epithelial cells." Am.J.Physiol. 271. C547-C554 (1996)
• [Publications] Katagiri H,et al.: "Overexpression of catalytic subunit p110a of phosphatidylinositol 3-kinase increases,glucose transport activity with translocation of glucose transporters in 3T3-L1 adipocytes." J Biol Chem. 271. 16987-16990 (1996)
• [Publications] Inukai K,et al.: "Targeting of GLUT1-GLUT5 chimeric proteins in the polarized cell line Caco-2." Molecular Endocrinology. (in press).