2005 Fiscal Year Annual Research Report
グルタメイト脱水素酵素の機能解析:高インスリン高アンモニア血症の発症機構の解明
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15390687
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
岡野 善行 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60231213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲田 浩 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (00244640)
川村 智行 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (60271186)
久野 みゆき 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (00145773)
宮崎 純一 大阪大学, 大学院・医学研究科, 教授 (10200156)
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| Keywords | グルタメイト脱水素酵素 / インスリン / 高アンモニア血症 / 低血糖 / 遺伝子変異 / KATPチャンネル / 非選択性陽イオンチャネル |
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| Research Abstract |
高インスリン高アンモニア血症はglutamate dehydrogenase (GDH)の遺伝子異常によりGTPの抑制制御が失われるため、GDH活性の上昇をきたし、肝臓では高アンモニア血症を膵β細胞では高インスリン血症をもたらすと推定されている。そのインスリン過剰分泌機構を解明するため、自験例のGDH遺伝子変異をMin6細胞へ導入し、酵素生化学的解析と電気生理学的解析を行った。その結果、膵β細胞ではGDH遺伝子変異によってGDHの制御機構が崩壊;GTPの抑制制御が減弱し、細胞内ATP濃度が上昇していた。そして、K_<ATP>チャネルの閉鎖のみならず、非選択性陽イオンチャネルの活性化によって脱分極され、細胞内へCa^<2+>が流入することを明らかにした。その結果、グルコース濃度の高低に影響されずに、過剰なインスリン分泌が惹起されることを証明した。高アンモニア血症の発症機序を解明するために、R265K、E296A、N410T、L413V、S445L、G446D各変異GDHcDNAをsite-directed mutagenesis法で作製し、正常GDHcDNAとともにCOS-TPC法を用いてアデノウイルスベクターへクローニングした。HepG2細胞とマウスの腹腔内に投与し、高アンモニア血症の発病メカニズムを解析する。トランスジェニックマウスの作成:テトラサイクリンのon-offにより変異蛋白の発現およびその量を調節できることから、テトラサイクリン調節システムを用いた。変異GDHcDNAをテトラサイクリン調節システム用のベクター(pBI-E GFP)にクローニングした。トランスジェニックマウスによりインスリン分泌の制御機構とアンモニア代謝異常の発症メカニズムと各臓器への影響を明らかにし、今後、長期にわたる低血糖と高アンモニア暴露のマウスへの発育発達に与える影響を明らかにする。
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[Journal Article] Unregulated insulin secretion by pancreatic beta cells in hyperinsulinism/hyperammonemia syndrome : role of glutamate dehydrogenase, ATP-sensitive potassium channel, and nonselective cation channel.2006
Author(s)
Kawajiri M, Okano Y, Kuno M, Tokuhara D, Hase Y, Inada H, Tashiro F, Miyazaki J, Yamano T.
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Journal Title
Pediatr Res 59・3
Pages: 359-364
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