RhoAによるアクチン細胞骨格の再構築とGLUT4 translocation

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590935
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 重松 理 信州大学, 医学部附属病院, 助手 (50262720)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 恵史 信州大学, 医学部附属病院, 講師 (30191191)
• Keywords: インスリン / GLUT4 / カドヘリン / カテニン / Rho / アクチン

Research Abstract

3T3L1 adipocyteにおいて、インスリン刺激はチロシンキナーゼcSrcを活性化し、その標的タンパク質であるp120-カテニンのチロシンリン酸化をおこし、p120-カテニンと細胞間接着因子であるN-カドヘリンの結合を促進した。p120-カテニンはRho-GDIとして働くが、N-カドヘリンと結合することによりその働きが抑制され、結果としてRhoAが活性化される。3T3L1 adipocyteにおいて、インスリン刺激によるRhoAの活性化は、N-カドヘリンの発現を抑制することにより抑制された。つまり、インスリン刺激によるRhoAの活性化は、P120-カテニンとN-カドヘリンの結合を介していると考えられた。さらに、RhoAによって活性化されるタンパク質のうちPIP-5K(ボスファチジルイノシトール4リン酸-5キナーゼ)の過剰発現が、GLUT4の細胞膜へのtranslocationを促進したので、PIP-5Kにより生じるPI(4,5)P2(ホスファチジルイノシトール(4、5)二リン酸)がGLUT4のtranslocationに重要と考えられた。そこでPI(4,5)P2にょるアクチン細胞骨格調節がどのようにGLUT4のtranslocationに関与しているかを調べた。細胞内物質輸送には、細胞内から細胞膜へ物を運ぶexocytosisと細胞膜から細胞内へ物を運ぶendocytosisが存在する。PI(4,5)P2は細胞膜から細胞内への物質輸送に関与していることが報告されているが、PIP-5Kの過剰発現は、アクチン細胞骨格の凝集を起こし、GLUT4の細胞膜から細胞内へのendocytosisを抑制した。以上より、インスリン刺激によるGLUT4の細胞膜へのtranslocationの一つの機序として、インスリン刺激によるp120-カテニンを介するRhoAの活性化、さらにはPI(4,5)P2によるアクチン細胞骨格の凝集によるGLUT4のendocytosisの抑制という一連の経路が関与しているものと考えられた。