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2018 Fiscal Year Annual Research Report

The role of Epac2A/Rap1 signaling in the protection of pancreatic beta-cell

Research Project

Project/Area Number 16K09749
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

高橋 晴美  神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (50546489)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords糖尿病 / 膵β細胞 / インクレチン / cAMP / Epac2
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、膵β細胞保護作用におけるEpac2A/Rap1シグナルに焦点を当て、そのメカニズムの解明ならびに病態生理学的な役割の解明を目的としている。本年度は以下の研究を行った。
1)Epac2欠損膵β細胞株の解析:前年度に作成したEpac2欠損膵β細胞株(Epac2 KO細胞)の表現型解析を引き続き行った。Epac2 KO細胞ではインクレチンおよびcAMPによるインスリン分泌増強作用が減弱していたが、cAMPやインクレチン刺激によるRap1の活性化が認められた。ウエスタンブロットの結果、抗Epac2抗体で認識されるEpac2Aよりも分子量の小さいタンパクの発現が認められ、さらに、このタンパク質の発現がEpac2に対するsiRNAによるノックダウンで抑制された。この結果から、膵β細胞株MIN6-K8細胞および今回作製したEpac2 KO細胞にはEpac2A以外のEpac2アイソフォームが発現していることが示唆された。このアイソフォームの発現によりcAMPによるRap1の活性化が認められると考えられた。
当初Epac2A欠損マウスにおける膵β細胞機能障害および酸化ストレスについて検討する予定であったが、上記のような理由から、Epac2Aだけではなく他のアイソフォームも欠損したマウスを用いるのが望ましいと考えられた。
2)Rap1欠損膵β細胞株の作製:Epac2 KO細胞と同様、CRISPR/Cas9システムを用いてEpac2の下流シグナルであるRap1の欠損膵β細胞株の作製を開始した。具体的には、Rap1の主要なアイソフォームであるRap1AおよびRap1Bそれぞれの遺伝子に対するガイドRNAを用いて膵β細胞株MIN6-K8細胞をもとにRap1A/Rap1Bのダブル欠損細胞を作製した。複数のコロニーからそれぞれ単一のクローン株を採取した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Arsenic modifies serotonin metabolism through glucuronidation in pancreatic β-cells2019

    • Author(s)
      Carmean Christopher M.、Yokoi Norihide、Takahashi Harumi、Oduori Okechi S.、Kang Christie、Kanagawa Akiko、Kirkley Andrew G.、Han Guirong、Landeche Michael、Hidaka Shihomi、Katoh Miki、Sargis Robert M.、Seino Susumu
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      Volume: 316 Pages: E464~E474

    • DOI

      doi: 10.1152/ajpendo.00302.2018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Activation of GLP-1 receptor signalling alleviates cellular stresses and improves beta cell function in a mouse model of Wolfram syndrome2018

    • Author(s)
      Kondo Manabu、Tanabe Katsuya、Amo-Shiinoki Kikuko、Hatanaka Masayuki、Morii Tsukasa、Takahashi Harumi、Seino Susumu、Yamada Yuichiro、Tanizawa Yukio
    • Journal Title

      Diabetologia

      Volume: 61 Pages: 2189~2201

    • DOI

      doi: 10.1007/s00125-018-4679-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of SNAT5 Induces Incretin-Responsive State From Incretin-Unresponsive State in Pancreatic β-Cells: Study of β-Cell Spheroid Clusters as a Model2018

    • Author(s)
      Hashim Mahira、Yokoi Norihide、Takahashi Harumi、Gheni Ghupurjan、Okechi Oduori S.、Hayami Tomohide、Murao Naoya、Hidaka Shihomi、Minami Kohtaro、Mizoguchi Akira、Seino Susumu
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 67 Pages: 1795~1806

    • DOI

      doi: 10.2337/db17-1486

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enhanced beta-cell Gq signaling underlies improved insulin secretion and glucose tolerance by GLP-1 in beta-cell-specific Kir6.2 knockout diabetic mice2019

    • Author(s)
      Naoya Murao, Oduori S. Okechi, Kenju Shimomura, Harumi Takahashi, Norihide Yokoi, Susumu Seino
    • Organizer
      20th Servier-IGIS Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肥満2型糖尿病における肥大膵島は未分化細胞や癌細胞に類似した代謝様式に変化し、インクレチン応答性障害を呈する2019

    • Author(s)
      速水 智英, 横井 伯英, 本田 洸平, 高橋 晴美, 神谷 英紀, 溝口 明, 中村 二郎,  清野 進
    • Organizer
      第33回糖尿病・肥満動物学会
  • [Presentation] 肥満2型糖尿病では肥大した膵島における糖代謝異常とO-GlcNAc化の亢進がインクレチン応答性インスリン分泌障害を引き起こす2018

    • Author(s)
      横井 伯英、速水 智英、吉田 舞、高橋 晴美、清野 進
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] The mechanism of impaired incretin responsiveness in the pancreatic islets of obese type 2 diabetes: A study of the ZFDM rat2018

    • Author(s)
      Norihide Yokoi, Tomohide Hayami, Shihomi Hidaka, Ayako Kawabata, Harumi Takahashi, Susumu Seino
    • Organizer
      The 54th EASD Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 膵β細胞のインクレチン応答性獲得におけるアミノ酸トランスポーターSNAT5の役割2018

    • Author(s)
      マヒラ アシム、横井伯英、グプルジャン ゲニ、金川章子、星川律子、高橋晴美、清野進
    • Organizer
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [Presentation] グルタミン-グルタミン酸シグナルによるインスリン分泌増強機構の解明2018

    • Author(s)
      韓 桂栄、横井 伯英 グプルジャン ゲニ、村尾 直哉、高橋晴美、清野 裕、木戸 良明、清野 進
    • Organizer
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [Presentation] GLP-1 receptor agonists and DPP-4 inhibitors both normalize diabetes caused by deletion of β-cell KATP_channels in mice2018

    • Author(s)
      Oduori S. Okechi, Harumi Takahashi, Norihide Yokoi, Kohtaro Minami, Yuko Maejima, Kenju Shimomura, Susumu Seino
    • Organizer
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [Presentation] Enhanced Gs- and Gq-signals in β-cells contributes to normalization of glucose tolerance and insulin secretion in β-cell specific Kir6.22018

    • Author(s)
      Okechi S. Oduori, Kohtaro Minami, Norihide Yokoi, Harumi Takahashi, Takashi Miki, Yuko Maejima, Kenju Shimomura, Susumu Seino
    • Organizer
      Keytsone symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肥満糖尿病におけるインクレチン応答性インスリン分泌障害機序の解明2018

    • Author(s)
      速水 智英, 横井 伯英, マヒラ アシム, 高橋 晴美, 清野 進
    • Organizer
      第39回日本肥満学会
  • [Presentation] 肥満糖尿病の膵島におけるインクレチン応答性障害-オミクス解析による検討-2018

    • Author(s)
      速水 智英, 横井 伯英, 日高志保美, 川畑綾子, グプルジャン ゲニ, マヒラ アシム, 高橋 晴美, 神谷 英紀, 清野 裕, 中村 二郎, 清野 進
    • Organizer
      61回日本糖尿病学会年次学術集会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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