膵ランゲルハンス島β細胞の増殖因子Reg遺伝子の発現誘導機構の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670110
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 那谷 耕司 東北大学, 医学部, 助手 (90202233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東郷 暁 東北大学, 医学部, 助手 (40282123) ; 高沢 伸 東北大学, 医学部, 助教授 (50187944)
• Keywords: Reg / Pancreatic islet β-cells / Regeneration / 遺伝子発現誘導 / 糖尿病 / サイトカイン / 炎症 / ルシフェラーゼアッセイ

Research Abstract

本研究の目的は、申請者らが発見したインスリン産生細胞の新しい増殖因子Reg蛋白の発現誘導機構を明らかにすることである。平成10年度の研究計画は計画どおりに進行し、以下の様に期待された成果が得られた。
1. ラット膵β細胞由来の培養細胞(RINm5F)を種々の炎症メディエーターの存在下で培養した後、RNAを抽出した。このRNAを鋳型にRT-PCR法によりReg遺伝子の発現量を測定したところ、Reg遺伝子の発現がIL-6によって誘導されることが明らかとなった。またDexamethasoneは、単独ではReg遺伝子の発現を誘導しないが、IL-6にょるReg遺伝子の発現誘導を数倍に増強することが明らかとなった。
2. Reg遺伝子の転写調節領域を5′側より欠失させた様々な遺伝子断片を作製し、ルシフェラーゼ遺伝子の上流に結合した。
3. 2.で作製したDNAをリポフェクション法によりRINm5F細胞に導入し、IL-6とDexamethasoneの存在下で培養後、ルシフェラーゼ活性を測定したところ、IL-6とDexamethasoneによるReg遺伝子の転写誘導には転写開始点上流の-666〜-629の領域が必須であることが明らかとなった。
以上の結果から、膵β細胞再生増殖時のReg遺伝子の発現は、膵切除や自己免疫異常によって引き起こされた膵ランゲルハンス島の炎症により増加したIL-6とDexamethasoneがReg遺伝子の-666〜-629の領域に作用し、Reg遺伝子の転写を誘導した結果と考えられた。

Research Products

• [Publications] Shin Takazawa: "Cyclic ADP-ribose and inositol 1,4,5-trisphosohate as alternate second messengers for intracellular Ca^a mobilization in normal and diabetic B-cells." Journal of Biological Chemistry. 273・5. 2497-2500 (1998)
• [Publications] Toshinari Takamura: "Transgenic mice overexpressing type 2 nitric oxide synthase in pancreatic B-cells develop insulin-dependent diabetes without insulitis." Journal of Biological Chemistry. 273・5. 2493-2496 (1998)
• [Publications] Ichiro Kato: "CD38 disruption impairs glucose-induced increases in cyclic ADP-ribose,[Ca^<2+>]i,and insulin secretion." Journal of Biological Chemistry. 274・4. 1869-1872 (1999)
• [Publications] Fumiko Ikehata: "Autoantibodies against CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribosehydrolase) that impair glucose-induced insulin secretion in noninsulin-dependent diabetes patients." Journal of Clinical Investigation. 102・2. 395-401 (1998)
• [Publications] Kazuo Yagui: "A missence mutation in the CD38 gene, a novel factor for insulin secretion : association with Type II diabetes mellitus in Japanese subjects and evidence of abnormal function when expressed in vitro." Diabetologia. 41・9. 1024-1028 (1998)
• [Publications] Shogen Isoyama: "Development of myocardial hypertrophy in CD38 knockout mouse." Circulation. 98. I-626-I-626 (1998)
• [Publications] 海野倫明: "Reg遺伝子とその産物Reg蛋白質の構造と機能-新しい糖尿病治療への展望を求めて-" 日本臨床. 55. 817-821 (1998)
• [Publications] 高澤 伸: "サイクリックADPリボースをセカンドメッセンジャーとするインスリン分泌" 生化学. 70・6. 425-433 (1998)
• [Publications] 黒木実智雄: "膵ランゲルハンス島で発現している新しいリアノジン受容体Ca^2 チャンネルcDNAの単離と構造決定" 生化学. 70・8. 778-778 (1998)
• [Publications] 阿部倫明: "新しいマウスReg遺伝子の単離とReg遺伝子ファミリーの遺伝子地図の作製" 生化学. 70・8. 811-811 (1998)
• [Publications] 熊谷智子: "膵β細胞の再生増殖因子 : RegIトランスジェニック、ノックアウトマウスを用いた解析" 生化学. 70・8. 901-901 (1998)
• [Publications] 秋山貴子: "膵ランゲルハンス島β細胞増殖因子RegIの発現誘導機構" 生化学. 70・8. 901-901 (1998)
• [Publications] 加藤一郎: "CD38/サイクリックADPリボース情報伝達系: CD38ノックアウトマウスを用いたインスリン分泌の解析" 生化学. 70・8. 931-931 (1998)
• [Publications] 加藤一郎: "CD38ノックアウトマウスの作製とその膵β細胞のグルコース刺激インスリン分泌の低下" 糖尿病. 41・Suppl.1. 136-136 (1998)
• [Publications] 中沢哲也: "IRF-1欠損NODマウスにおける膵島炎及び糖尿病発症の抑制" 糖尿病. 41・Suppl.1. 147-147 (1998)
• [Publications] 秋山貴子: "IL-6とDexamethasoneによる膵β細胞のRegI遺伝子の発現誘導" 糖尿病. 41・Suppl.1. 389-389 (1998)
• [Publications] 黒木実智雄: "膵ランゲルハンス島のリアノジン受容体型Ca^<2+> チャンネルcDNAの単離と構造決定" 糖尿病. 41・Suppl.1. 391-391 (1998)
• [Publications] 中沢哲也: "cyclic ADP-ribose結合蛋白質(FK506-binding protein)遺伝子の構造と染色体座位" 糖尿病. 41・Suppl.1. 434-434 (1998)
• [Publications] 阿部倫明: "新しいReg遺伝子(Reg IIIS)の発見:その構造決定とマウスRegファミリーの遺伝子地図の作製" 糖尿病. 42(in press). (1999)
• [Publications] 高澤 伸: "糖尿病患者における抗REG I自己抗体の存在" 糖尿病. 42(in press). (1999)
• [Publications] 山本靖彦: "ヒトRAGEをトランスジーンとしたマウスの糖尿病性腎病変" 糖尿病. 42(in press). (1999)
• [Publications] 松井加奈: "PCR-RELP法によるCD38遺伝子変異の検出" 糖尿病. 42(in press). (1999)