高次機能をもつ膵β細胞株の樹立とその機能を発現する遺伝子群解析システムの確立

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08557058
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 試験
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 泉 哲郎 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (00212952)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 純 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (40270855) ; 竹内 利行 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00109977)
• Keywords: 膵β細胞 / 膵α細胞 / ディファレンシャル・ディスプレイ法 / 遺伝子

Research Abstract

温度感受性SV40 large T抗原を発現するトランスジェニックマウスより、膵β細胞の単離を試みているが、インスリノーマなどの腫瘍から株化するのと異なり、単一の正常細胞から出発せねばならず、増殖速度も遅いため、膵β細胞の株化に予想以上の時間がかかっている。そこでこれまで樹立されている膵β細胞株βHC9と膵α細胞株αTC6のRNAを用いてディファレンシャル・ディスプレイ法を行い、膵β細胞に特異的に発現する遺伝子群の収集・解析を行った。膵β細胞とα細胞はともに膵ラ氏島に存在する内分泌細胞で発生学的に極めて近縁の細胞であるが、血糖レベルに対しては正反対に反応する。すなわち、それぞれ高血糖・低血糖に反応してインスリン・グルカゴンを分泌する。従って両細胞のmRNAを比較することにより、細胞特異的な遺伝子や血糖調節・ホルモン分泌に関わる高次機能遺伝子が効率よく濃縮されると思われる。これまで約200種類の遺伝子断片を単離し、部分塩基配列を決定した。さらにNorthern blotにより、β細胞特異性および種々の組織での発現パターンを検討した。単離した遺伝子断片のうち約3分の1が既知遺伝子で、インスリン、アミリンなどの予想される遺伝子の他に、糖代謝、ホルモン分泌、インスリン依存型糖尿病における自己抗原などに関わるβ細胞遺伝子が収集された。残り3分の2を占める未知塩基配列およびEST(expressed sequence tag)(約半数ずつ)も膵β細胞の機能に重要な役割を果たしている遺伝子であることが期待された。そこでそのうち発現の組織特異性の強いものを選び出し、全長cDNAのクローニングを行った。これまで、内分泌細胞に特異的と思われるRabphilin-3A様遺伝子、細胞間接着に関わると思われる糖蛋白をコードする遺伝子などの新規遺伝子のクローニングに成功した。現在、これらの遺伝子の機能解析を行っている。

Research Products

• [Publications] T.Kayo,et al.: "Proprotein-processing Endoprotease Furin Controls Growth of Pancreatic β Cells." Diabetes. (印刷中). (1997)
• [Publications] 泉哲郎: "糖尿病成因遺伝子解明へ向けて" 最新医学, 6 (1997)