2015 Fiscal Year Annual Research Report
膵α－アミラーゼの腸内糖鎖リガンドを介する血糖値調節機構の解明とその制御
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14J40058
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
伊達 公恵 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | アミラーゼ / 糖質消化 / 糖吸収 / 膵臓酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は『膵α-アミラーゼの糖鎖認識が、1．糖質消化、2．糖吸収、3．インスリン分泌の各機能に与える影響を明らかにし、各機能を選択的に制御する特異糖鎖を創出すること』である。昨年度は各機能に与える影響を明らかにしたため、今年度は各機能を選択的に制御する特異糖鎖の創出に着手し、候補糖鎖の傾向を明らかにした。
1．糖質消化と2．糖吸収の機能について、単糖および多糖を中心に影響を調べた。1．糖質消化に関しては、特にマンナンが、α-アミラーゼによるデンプン分解活性を著しく促進させる一方で、スクロースおよびマルトース分解活性を阻害した。マンナンは、組織染色において膵α-アミラーゼが小腸糖鎖に結合するのを阻害することから、糖質消化を抑制する候補糖鎖になることを明らかにした。2．糖吸収の機能に関しては、試みた全ての糖鎖は、活性に影響を与えなかった。
また、膵α-アミラーゼの糖鎖認識が3．インスリン分泌に与える影響について、分子レベルで解析するために、十二指腸刷子縁膜からジペプチジル・ペプチダーゼ4の精製の検討を行った。さらに、膵α-アミラーゼの糖鎖認識の消化器疾患への関連を調べるため、膵外分泌を専門とする外部機関として、イェール大学医学部消化疾患部門の研究室と共同研究を開始し、膵外分泌細胞である膵腺房細胞の単離および膵臓酵素の活性評価方法を習得した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の具体的な目標は、①特異糖鎖の候補選出、②膵α-アミラーゼの糖鎖認識の消化器疾患への関連を調べるために外部機関との共同研究の開始、③ジペプチジル・ペプチダーゼ4（DPP-4）の精製であった。①に関しては、糖質消化の抑制糖鎖としてマンナンを候補化合物として選出できた。②は外部機関としてイェール大学医学部消化疾患部門のGorelick研究室と共同研究を開始し、膵腺房細胞の生細胞単離技術を習得することができた。③では、DPP-4の基質、分子量、等電点、熱抵抗性を利用して精製を進めることができた。
また、昨年度の研究結果をまとめ、The Journal of Biological Chemistoryに論文発表（K. Date et. al., J. Biol. Chem., 290 (28):17439-50, 2015）した。
以上の理由から、おおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
インスリン分泌においても、単糖および多糖の影響を調べ、候補糖鎖の傾向を明らかにする。また、1．糖質消化と2．糖吸収の機能、3．インスリン分泌、のすべての機能において、他の糖質および食品に含まれる植物レクチン等への影響を調べ、創薬につながる有効糖鎖を選出する。さらに、糖尿病モデルマウスを用いて、膵α-アミラーゼの糖鎖認識と疾患との関連を明らかにする。
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