インスリンによる糖輸送に関与するインスリンシグナル伝達経路に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08671149
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 吉政 康直 京都大学, 医学研究科, 助手 (00252437)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細田 公則 京都大学, 人間環境学研究科, 助手 (40271598) ; 西 重生 京都大学, 医学研究科, 講師 (80218099)
• Keywords: インスリン / シグナル伝達 / 3T3-L1脂肪細胞 / MAPキナーゼ・キナーゼ / MAPキナーゼ / PI3キナーゼ / 糖輸送担体

Research Abstract

1.Constitutive active MAPキナーゼ・キナーゼ(MAPKK)を用いたMAPキナーゼが関与するインスリン作用の検討
MAPキナーゼ経路において、MAPKKはそのリン酸化部位(S218,S222)にグルタミン酸を導入することでconstitutive activeになることが示されている。Xenopus MARKK cDNAを用いて、N端アミノ酸を欠失させ(32-51)、セリン(218,222)をグルタミン酸に置換したもの(ΔSE^2)を作製した。ΔSE^2を組み込んだ高力価のvirus solutionを3T3L1前脂肪細胞にinfectすることで、脂肪細胞に高率に分化する細胞株を樹立した。
これらの細胞株は内因性MAPKKとともにΔSE^2蛋白を発現しており、糖輸送はインスリン非存在下で親株である3T3L1脂肪細胞のインスリン刺激時の糖輸送と同等であり、MAPキナーゼは糖輸送担体(GLUT1,GLUT4)のトランスロケーションに関与していることが示唆された。また、これらの細胞株はMAPキナーゼのグリコーゲン合成、脂肪細胞特異的遺伝子発現への関与を検討するのに有用である。
2.インスリンシグナル伝達におけるP13キナーゼ経路とMAPキナーゼ経路の相互作用の検討
PI3キナーゼ特異的阻害剤であるwortmanninを用いて、3T3L1脂肪細胞においてインスリンによるMAPキナーゼ経路の活性化にPI3キナーゼが関与していること、PI3キナーゼはMAPキナーゼ経路のraf-1キナーゼの活性化に必要であることを示し、両経路に相互作用が存在することを示した。また、この相互作用にリガンド特異性、細胞特異性が認められることも示した。

Research Products

• [Publications] J.Suga: "Differential activation of mitogen-activated protein kinase(MAP kinase)by insulin and epidermal growth factor in 3T3L1 adipocyte" Diabetes. (1997)
• [Publications] T.Hayashi: "Insulin-induced activation of phosphoinositide 3-kinase in Fao cells" Diabetologia. 39. 515-522 (1996)
• [Publications] 吉政康直: "3T3-L1脂肪細胞におけるインスリンによるMAPキナーゼ活性化の機序" 分子糖尿病学. 7. 103-110 (1999)