インスリン分泌装置の網羅的解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15790159
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 柴崎 忠雄 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (00323436)
• Keywords: インスリン分泌 / 糖尿病 / cAMP / 膵β細胞 / cAMP-GEFII / カルシウム / ATP

Research Abstract

インスリン開口分泌の分子機構を明らかにする目的で、インスリン小胞と細胞膜に存在する開口分泌装置構成分子の同定を試みた。まず、インスリン小胞特異的に局在するPhogrinをc-MycおよびGFPで標識し、マウスインスリン分泌細胞MIN6に発現させ、ショ糖密度勾配法で分画した。蛍光光度計を用いてGFPが濃縮されている分画(=インスリン小胞分画)を選別し、さらに抗c-Myc抗体を用いた免疫沈降でインスリン小胞を精製、濃縮した。現在、濃縮された小胞を2次元電気泳動法で解析している。膵β細胞の細胞膜に局在する開口分泌装置について、その解明はほとんど成されていないことから、細胞膜での開口分泌構成分子の同定については、(1)細胞膜特異的に局在する既知分子と相互作用する分子の単離と(2)細胞膜分画の精製を試みた。(1)ではインスリン分泌に必須であるATPセンサー分子K_<ATP>チャネルがcAMPセンサー分子cAMP-GEFIIと結合し、さらにcAMP-GEFIIがカルシウムセンサー分子PiccoloおよびRim2と結合することを明らかにした。またPiccoloはRim2とともに電位依存性カルシウムチャネルと結合することを見出した。Rim2はRab3を介してインスリン小胞と相互作用することから、ATP、cAMP、カルシウムセンサー分子が膵β細胞の特定の領域で統合されることによって、インスリン分泌の制御に関わっている可能性が示された。これらのセンサー分子の統合は細胞内シグナルを開口分泌装置へ効果的に伝達するのに役立っていると考えられる。(2)については現在、細胞膜の分画、濃縮を行っている。今後、インスリン小胞や細胞膜から同定された分子のプロファイリングを行い、インスリン開口分泌装置の全容を明らかにする予定である。

Research Products

• [Publications] Shibasaki, T.: "Interaction of ATP sensor, cAMP sensor, Ca^<2+> sensor, and voltage-dependent calcium channel in insulin granule exocytosis"Journal of Blological Chemistry. (In press).
• [Publications] 南幸太郎: "インスリン分泌の分子機構"生化学. 75・10. 1312-1323 (2003)