膵β細胞の機能構築に関与する遺伝子転写調節機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470228
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 清野 裕 京都大学, 医学研究科, 教授 (40030986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 祐一郎 京都大学, 医学研究科, 助教授 (60283610)
• Keywords: 膵Β細胞株 / Tet expression system / SAGE法 / 転写因子 / 標的遺伝子 / GLUT2 / 分化・増殖

Research Abstract

本計画では転写因子HNF1α、Pax4、Pax6、Nkx6.1に焦点を当て、標的遺伝子の単離同定などによって、転写因子と膵β細胞機能の関連を明らかにすることを目的とする。
転写因子HNF1αは、インスリン分泌低下を特徴とするMODY (maturity-onset diabetes of the young)3の原因遺伝子であるが、研究代表者らは、HNF1αの機能と糖尿病発症の関連を検索する目的で、HNF1αと膵β細胞に特異的に発現する糖輸送担体GLUT2の遺伝子発現への関与を検索した。GLUT2遺伝子ないしはその変異遺伝子を用いたレポーター遺伝子発現実験や結合実験によって、GLUT2遺伝子の+200から+218の配列がHNF1αによる発現調節に重要であることを明らかにした。さらに、two-hybrid法や免疫沈降法を用いることによって、HNF1αの転写活性調節領域である391番から540番目のアミノ酸は、転写のco-activatorであるp300の2ヶ所(180番目から662番目及び1818番目から2079番目のアミノ酸)と相互作用し、転写活性化に繋がることを明らかにした。したがって、HNF1αは、GLUT2の5'非翻訳領域に結合し、転写のco-activatorであるp300との相互作用で、GLUT2遺伝子を活性化することが明らかになった。
転写因子Pax6について、自然発症Pax6変異ラットを用い検索した結果、ヘテロ欠損マウスでは膵島における野生型Pax6蛋白の発現量がかえって増加しており、フィードバックループの存在Pax6発現量を調節していることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Ban N: "Nuclear Factor-1a Recruits the Transcriptional Co-activator p300 on the GLUT2 Gene Promoter"Diabetes. 51(5). 1409-1418 (2002)
• [Publications] Kuroe A: "Impaired Β-cell function and insulin sensitivity in Japanese subjects with normal glucose tolerance"Diabetes Res Clin Pract. 59(1). 71-77 (2002)
• [Publications] Miyawaki K: "Inhibition of gastric inhibitory polypeptide signaling prevents obesity"Nature Med. 8(7). 738-742 (2002)
• [Publications] Kajikawa M: "Ouabain suppresses glucose-induced mitochondrial ATP production and insulin release by generating reactive oxygen species in pancreatic islets"Metabolism. 51(12). 1578-1581 (2002)
• [Publications] Yokoi N: "Cblb is a major susceptibility gene for rat type 1 diabetes mellitus"Nature Genet.. 31(4). 391-394 (2002)