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

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670110
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 那谷 耕司 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (90202233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東郷 暁 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (40282123) ; 高沢 伸 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50187944)
• Keywords: Reg / Pancreatic isletβ-cells / Regeneration / 遺伝子発現誘導 / 糖尿病 / 再生遺伝子 / ゲルシフトアッセイ / サウス・ウェスタン法

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11年度の研究では以下の様に期待された成果が得られた。
平成10年度の研究によりlL-6がReg遺伝子の発現を誘導すること、DexamethasoneはlL-6による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。そこで
(1)ラット膵β細胞由来の培養細胞(RINm5F)をlL-6と、Dexamethasoneの存在下で培養した後、蛋白抽出液を調整した。平成10年度の研究により、lL-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-81〜70の領域が必須であること、この領域にはGCboxに類似した配列が存在することが明らかとなった。そこで
(2)Reg遺伝子の転写開始点上流の-81〜-70の領域を含むDNA断片と、(1)で調製した蛋白抽出液を用いてゲルシフトアッセイを行ったところ、Reg遺伝子の転写誘導に一致して増強するバンドが認められた。
(3)Reg遺伝子の転写開始点上流の-80〜-70の領域を含むDNA断片と、(1)で調製した蛋白抽出液を用いてサウス・ウェスタン法を行ったところ、120kDaの蛋白がReg遺伝子の転写開始点上流の-81〜-70の領域に結合することが示された。この分子量から考えると、従来GC boxに結合することが報告されているSp1〜4とは異なる蛋白因子がこの領域に結合することが示唆された。
以上の結果から、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lL-6とDexamethasoneが増加すると、120kDaの因子がReg遺伝子の転写開始点上流の-81〜-70の領域に存在するGC box類似の配列に結合し、Reg遺伝子の転写が誘導されると考えられた。

Research Products

• [Publications] Michiaki Abe: "Identification of a novel Reg family gene, Reg IIIδ, and mapping of all three types of Reg family gene in a 75 kilobase mouse genomic region"Gene. (in press). (2000)
• [Publications] Seiichi Kobayashi: "Identification of a receptor for Reg (Regenerating Gene) protein, a pancreatic beta-cell regeneration factor"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2000)
• [Publications] Hiroshi Okamoto: "Transcriptional activation of Reg (Regenerating gene) by nicotinamide"Diabetes. 49(in press). (2000)
• [Publications] Hiroshi Okamoto: "Isolation and functional expression of a receptor for Reg protein"Diabetes. 49(in press). (2000)
• [Publications] Yasuhiko Yamamoto: "Roles of the AGE-RAGE system in vascular injury in diabetes"Annals of New York Academy of Sciences. (in press). (2000)
• [Publications] Hiroshi Okamoto: "Autoantibody against REG I protein in NIDDM patients"Diabetes. 48・Suppl.1. A444-A444 (1999)
• [Publications] Cinzia Pupilli: "Autoantibodies to CD38 (ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase) in Caucasian patients with diabetes : effects on insulin release from human islets"Diabetes. 48・12. 2309-2315 (1999)
• [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] 高沢 伸: "糖尿病患者における抗REGI自己抗体の存在"糖尿病. 42・Suppl.1. S111-S111 (1999)
• [Publications] 松井加奈: "PCR-RFLP法によるCD38遺伝子変異の検出"糖尿病. 42・Suppl.1. S157-S157 (1999)
• [Publications] 阿部倫明: "新しいReg遺伝子(Reg IIIδ)の発見 その構造決定とマウスRegファミリー遺伝子地図の作製"糖尿病. 42・Suppl.1. S163-S163 (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・Suppl.1. S194-S194 (1999)
• [Publications] 唐澤忠宏: "レンサ球菌cyclic ADP-ribose(cADPR)合成・分解酵素の構造決定と酵素活性に必須のアミノ酸残基"生化学. 71・8. 899-899 (1999)
• [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型受容体の構造・発現・機能"生化学. 71・8. 900-900 (1999)
• [Publications] 福士靖江: "CD38欠損マウス膵腺房細胞でのムスカリン性カルシウム応答"生化学. 71・8. 900-900 (1999)
• [Publications] 山本靖彦: "糖尿病性腎症発症進展に関わる分子の解明-トランスジェニックマウスを用いた検討-"生化学. 71・8. 982-982 (1999)
• [Publications] 加藤一郎: "遺伝子改変マウスを用いた糖尿病の病態解析"生化学. 71・11. 1357-1357 (1999)
• [Publications] 黒木実智雄: "新規リアノジン型受容体の構造、発現と機能"生化学. 71・11. 1360-1360 (1999)
• [Publications] 秋山貴子: "ニコチン酸アミドのReg遺伝子発現増強効果"糖尿病. 43・Suppl.1(印刷中). (2000)
• [Publications] 劉 一: "新規ヒトREGファミリー遺伝子(REG III)の発見:その構造、発現、染色体座位"糖尿病. 43・Suppl.1(印刷中). (2000)
• [Publications] 小林誠一: "Reg蛋白質受容体の単離:その構造と機能発現"糖尿病. 43・Suppl.1(印刷中). (2000)
• [Publications] Hiroshi Okamoto: "Human CD38 and related molecules"Kapil Mehta and Fabio Malavasi (KARGER). 24 (2000)
• [Publications] 森泉茂樹: "別冊医学の歩み 消化器疾患 II. 肝・胆・膵"玉熊正悦、石井浩正(医歯薬出版). 5 (1999)