膵β細胞のインスリン分泌顆粒形成能が前駆体切断酵素Furinによって減弱する機序

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470213
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 竹内 利行 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00109977)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 泉 哲郎 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (00212952)
• Keywords: Furin / PTHrP / TGF-β / MIN6 / 膵β細胞

Research Abstract

前駆体活性化酵素Furinは、PDGF,HB-EGFなどの増殖因子,インスリン受容体やHGF受容体c-Met,カドヘリンやインテグリンα3とα6などの接着因子等の前駆体を活性型に転換する。膵β細胞で発現しているproPTHrPとproTGFβはFurinの切断配列RXXRをもつ。著者は増殖の速い膵β細胞株でFurinが高発現することを見い出した。そこで膵β細胞株MIN6を用い、1)PTHrP,TGFβ,Furinの共発現、2)Furin阻害剤によるproPTHrPとproTGFβのプロセシング抑制、3)増殖の遅い(継代数17)MIN6-17と増殖の速い(継代数41)MIN6-41に対するPTHrPの分化作用(インスリン含量)と増殖作用(^3H-TdR取込み)作用、を検討した。
MIN6のインスリン含量は継代数と共に低下し、MIN6-41はMIN6-17の半分以下の含量を示した。逆に^3H-TdR取込みはMIN6-41の方がMIN6-17より約2倍高かった。FurinとPTHrPは継代数の増加と共に発現が増加したが、TGFβは発現が減少した。Furin阻害剤はproPTHrPとproTGFβのプロセシングを抑制した。PTHrPはMIN6-17のインスリン含量を増加させ、更にFurinとTGFβの発現を誘導した。しかしPTHrPはMIN6-41で^3H-TdR取込みをより増加させ、PTHrP自身とFurinの発現を誘導した。従って、PTHrPとTGFβは各々の発現が上昇する条件でFurinと共発現した。PTHrPはMIN6に対して分化度の高低に関係なくFurinを誘導し、分化度の高いMIN6ではTGFβを高発現させて分化機能を維持すると考えられる。

Research Products

• [Publications] D.Lu,I.Saito,T.Takeuchi: "Regulatable production of insulin from hepatocytes:insulin production is up-regulated by glucagon and cAMP,down-regulated by insulin." Gene Therapy. 5. 888-895 (1998)
• [Publications] Wang,J.,Takeuchi,T.,Tanaka,S.,et al.: "A mutation of the insulin 2 gene at a cysteine residue,which forms an intramolecular disulfide bond,induces diabetes with severe pancreatic β-cell dysfunction in the Mody mouse." J.Clin.Invest.103. 27-37 (1999)
• [Publications] Hirayama,I.,Tamemoto,H.,Yokota,H.,et al.: "Insulin receptor-related receptor is expressed in pancreatic β cells and stimulates tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 and -2." Diabetes. (印刷中). (1999)
• [Publications] Hirayama,I.,Yi,Z.,Izumi,S.,et al.: "Genetic analysis of obese diabetes in the TSOD mouse." Diabetes. (印刷中). (1999)
• [Publications] 竹内利行: "増殖因子前駆体活性化酵素Furin:膵β細胞、心筋、胃粘膜上皮細胞における細胞高次機能制御" 最新医学社, 7 (1998)