インスリンによるグルコース取り込み促進作用機構の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09671021
• Research Institution: Gunma University, Institute For Molecular and Cellular Regulation
• Principal Investigator: 柴田 宏 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (20235584)
• Keywords: インスリン / グルコーストランスポーター / GTP結合蛋白 / Rab4 / ダイナミン / シンタキシン

Research Abstract

これまでの我々の検討により、ラット脂肪細胞において、インスリンによるGLUT4のエキソサイトーシス促進作用に低分子量GTP結合蛋白であるRab4が関与すること、またインスリンはPI3キナーゼを介する機構によりRab4を活性化することが示された。したがって、インスリンはRab4の活性化を介してGLUT4のトランスロケーションを促進することが示唆される。本研究においては、GLUT4小胞が細胞膜と融合する際のt-SNAREであるシンタキシン4とRab4との相互作用を検討し、GTP依存性にRab4がシンタキシン4と結合することを明らかにした(投稿準備中)。さらに、PI3キナーゼの下流の細胞内シグナル分子として、Akt/プロテインキナーゼBおよびプロテインキナーゼCλについて検討を行い、プロテインキナーゼCλがRab4の上流にあることを明らかにした(投稿準備中)。
一方、本研究において、我々はGLUT4のエンドサイトーシスを調節するGTP結合蛋白として、トランスフェリン受容体などのエンドサイトーシスへの関与が報告されているGTP結合蛋白であるダイナミンに注目し、GLUT4のエンドサイトーシスへのダイナミンの関与について検討した。GTP結合能のない変異ダイナミンを用いた発現実験の結果より、GLUT4のエンドサイトーシスにダイナミンが関与することが強く示唆された。

Research Products

• [Publications] Omata,W. et al: "Subcellular distribution of GLUT4 in chinese hamster ovary cells overexpressing mutant dynamin" Biochem. Biophys. Res. Comm.241. 401-406 (1997)
• [Publications] 柴田 宏: "インスリン作用とグルコーストランスポーター" Molecular Medicine. 35. 32-42 (1998)