1998 Fiscal Year Annual Research Report
SNARE仮説によるインスリン分泌の分子機構の解明
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08457057
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| Research Institution | Kyorin University school of Medicine |
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Principal Investigator |
永松 信哉 杏林大学, 医学部, 助教授 (80231489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐和 弘基 杏林大学, 医学部, 講師 (80135912)
渡邊 卓 杏林大学, 医学部, 助教授 (00191768)
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| Keywords | Syntaxin / SNARE / Exocytosis / Pancreatic βcell / SNAP / Diabetes Medllirus |
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| Research Abstract |
α-SNAP(soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein)は、小胞を介した細胞内蛋白質輸送機構において重要な役割を果たしている。Rothmanらが提唱したSNARE仮説ではvesicle側のv-SNAREとtarget membrane側のt-SNAREとが結合することにより、docking/fusionの一連の反応が起こり、このSNARE複合体は、細胞質蛋白質であるα-SNAPtoNSFが結合することにより、最終的なfusionが引き起こされると考えられている。しかしながら、最近のyeastを用いたdataからは、α-SNAPやNSFは、vesicleのrecyclingにおいて必要であり、fusionには必須ではないとも言われており、SNARE関連蛋白質のdocking-fusion機構における機能は未だ明確ではない。本年度は、まずα-SNAPの膵β細胞からのインスリン開口放出における機能を明らかにし、更にSNARE蛋白質の発現・機能と、NIDDMにおけるインスリン分泌不全機構との関連について動物NIDDMモデルGK(Goto-Kakizaki)ラットを用いて検討した。α-SNAPをrecombinant adenovirusに組み込んだAdex CA α-SNAPを作製し、これを単離膵ラ氏島に感染させたところ、約 0倍に蛋白質の発現が亢進しインスリン分泌もcontrolの約30〜50%増加した。一方、C末端欠失mutant α-SNAP( -285)を大量に発現させることにより、α-SNAPのdominant-negative効果を検討したところ、 グルコース刺激インスリン分泌はcontrolの約半分以下に抑制され、α-SNAPがインスリン分泌顆粒のprimingにおいて重要な役割を果たしていることが示唆された。次に、私達は、NIDDMにおけるインスリン分泌不全とt-SNARE蛋白質、Syntaxin A、SNAP-25との関連を検討するため、GKラットにおけるこれら蛋白質の発現、機能について検討した。 2週令GKラットの血糖値は約200mg/dl、単離膵ラ氏島からのインスリン分泌も正常ラットの約 /3以下にまで低下していた。immunoblot、及びimmunohistochemistryを用いたstudyにてSyntaxin A、SNAP-25蛋白質の明かな発現低下が認められたが、α-SNAPの発現には変化がみられなかった。SNARE蛋白質の発現低下とインスリン分泌不全との関連を明らかにするためにrecombinant adenovirus Adex CA Synaxin A、及びAdex CA SNAP-25を作製し、これをGKラットより単離したラ氏島に感染させ、これら蛋白質レベルを正常域まで回復させ、インスリン分泌能を検討したところ、Syntaxin Aの回復では約30%、SNAP-25では、約200%インスリン分泌能が改善された。以上のことより、NIDDMno発症にはt-SNARE蛋白質の量的、質的変化が関与していることが示唆された。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] S.Nagamatsu,et.al: "α-soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein is expressed in pancreatic β cells and functions in insulin,but not gamma-aminobutyric acid secretion" J.Biol.Chem.274. 8053-8060 (1999)
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[Publications] T.Watanabe,S.Nagamatsu,et al.: "Co-localization of GLUT3 and choline acetyltransferase immunoreactivity in the rat retina" Biochem.Biophys.Res.Commun.(印刷中). (1999)
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[Publications] S.Okuda et al.: "Forebrain expression of GLUT3 mRNA in 6-hydroxydopamine-lesioned rats" Biogemic Amines. 14. 581-590 (1998)
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[Publications] 永松 信哉: "医学のあゆみ" 医歯薬出版株式会社, 4 (1999)
