表皮ケラチノサイトにおけるグルコーストランスポーター(GLUT)の局在と機能の検討

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08670939
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 橋本 喜夫 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (70172880)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 俊哉 旭川医科大学, 医学部, 助手 (30217195) ; 高橋 英俊 旭川医科大学, 医学部, 講師 (00216748)
• Keywords: グルコース / グルコーストランスポーター / GLUT / ケラチノサイト / 促通拡散 / tape-stripping / UVB / 尋常性乾癬

Research Abstract

グルコースは動物細胞にとって最も基本的なエネルギー源であり、これを細胞膜を通過して取り込まなければならない。最近、グルコーストランスポーター(GLUT)のcDNAが相次いで単離され、蛋白質の1次構造が決定された。その結果、グルコーストランスポーターは少なくてもGLUT1〜5の5種類が存在することが明らかになった。しかし、表皮ケラチノサイトにおいてはグルコーストランスポーターはどのタイプが存在しているか不明で、その機能や皮膚疾患との関連も明らかになっていない。またケラチノサイトにおけるグルコースの膜透過性に関しても、その機序は不明である。そこでまず、豚表皮器官培養系を用いて、豚表皮ケラチノサイトにおけるグルコースの取込みを、3Hでラベルした非代謝性糖類似物質である2-deoxy-D-glucoseを用いて検討したところ、時間依存性に取込みが亢進したが、はじめの30分間で、ほぼプラトーに達し、培養系にグルコースを添加すると競合して、取込みが減少することがわかった。また取込みは、アクチノマイシンDなどの蛋白合成阻害剤により、有意に抑制され、インシュリン添加では影響をきたさなかった。これらの結果から、豚ケラチノサイトにおけるグルコース透過性は、担体(GLUT)により行われる促通拡散であることが推定された。さらに実験的表皮増殖系であるtape-strippingやUVB(中波長紫外線)照射といったin vivoの系で、グルコース取込みを検討したところ、DNA合成亢進に伴って、グルコース透過性が増加することが示された。また、グリコーゲン蓄積性皮膚疾患で、増殖性疾患である尋常性乾癬患者3人の皮疹部、無疹部を採皮して、グルコース取込みを検討したところ、表皮sheetあたりの、グルコース透過性は皮疹部が無疹部に比べ有意に亢進していたが、mg protein(蛋白)あたりの取込みは、有意差がみられなかった。今後は組織学的にヒト表皮にきわめて類似する豚表皮を用いて、GLUT1^〜5のモノクローナル抗体により、Western blotting法などでその存在証明を行い、mRNAレベルでも検討する予定である。また、GLUTの局在も免疫組織化学的に検討する。