高脂肪食によるGLUT4(糖輸送体)発現低下機序の解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12671131
• Research Institution: National Institute of Health and Nutrition
• Principal Investigator: 江崎 治 国立健康・栄養研究所, 臨床栄養部, 部長 (90191923)
• Keywords: インスリン抵抗性 / GLUT4 / 高脂肪食 / トランスジェニックマウス / 脂肪組織

Research Abstract

目的:高脂肪食を摂取すると生じるインスリン抵抗性は、糖輸送体(GLUT4)遺伝子の発現低下がその主要な原因であると考えられている。そこで、高脂肪食によるインスリン抵抗性の発症原因を明らかにすることを目的として、脂肪組織におけるGLUT4遺伝子の発現低下機序について検討した。これまでのトランスジェニックマウスを用いた実験結果から、高脂肪食に反応するGLUT4遺伝子のシスエレメントが-701〜-551の間にあることがわかった。本年度は、その領域をさらに狭めて解析するためにミューテーションを入れたトランスジェニックマウスを作成し、その検討を行っている。
方法及び結果:5'領域の長さの異なるマウスGLUT4ミニジーンコンストラクトを-701、-582、の2種類作成し、これらの遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成した。次に-701と-582のミューテーションコンストラクトを作成し、同時にこの遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成した。現在、これらのマウスに約4ヶ月間、高炭水化物食(脂肪エネルギー比10%)及び高脂肪食(脂肪エネルギー比60%)を摂取させ、白色脂肪組織においてRNase Protection法により、内因性と外因性のGLUT4mRNA量を区別して解析中である。また、この領域に結合している蛋白質を詳細に検討するために、高炭水化物食及び高脂肪食を摂取させたC57BL/6Jマウスの白色脂肪組織から核蛋白を抽出し、フットプリント、ゲルシフトを行った。その結果、-586〜-547(WF5)と-621〜-582(WF4)にタンパク質の結合領域が認められた。次に、WF5とWF4のミューテーションフラグメントを作成してゲルシフトを行ない、結合特異的なシスエレメントを推定した。

Research Products

• [Publications] N.Tsunoda,K.Maruyama,D.W.Cooke,D.M.Lane,O.Ezaki: "Localization of Exercise-and Denervation-Responsive Elements in the Mouse GLUT4 Gene"Biochemical and Biophysical Research Communications. 267. 744-751 (2000)