2017 Fiscal Year Research-status Report
ケミカルプロテオミクスによる新規インスリン分泌増強メカニズムの解明
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16K19537
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
菅原 健二 神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (70645217)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | インスリン分泌 / ケミカルプロテオミクス / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
in silico化合物検索および表現型スクリーニングによって同定した化合物Xは膵β細胞においてグルコース濃度依存的なインスリン分泌増強効果を有することが明らかとなった。本研究では化合物Xを利用したプロテオミクス手法により、新規インスリン分泌増強メカニズム解明を目的としている。平成28年度は主に化合物Xよりもより高活性化合物の同定を目的に構造活性相関情報を取得し、化合物Xのエチルエステル体(化合物X-COOEt)を同定した。平成29年度は化合物X-COOEtを利用し、ケミカルプロテオミクスに必要である化学ブローブの作成を行った。
1．化合物X-COOEtのインスリン分泌増強特性
化合物X-COOEtが化合物Xと同様、新規メカニズムによる分泌増強効果を有することを確認するため、種々のアッセイを行った。具体的には、マウス膵β細胞株MIN6に化合物X-COOEtを処置し、細胞内cAMP濃度、カルシウム濃度の変化、PKA活性化およびEpac2A活性化を検討した。結果、化合物X-COOEtはいずれに対しても影響は少なく、化合物Xと同様に新規メカニズムを介していることが示唆された。
2．ケミカルプロテオミクスに向けた化学プローブの作成。
本研究では当初の研究計画に加えて、Halo-tagテクノロジーを用いる。HaloTagテクノロジーは、低分子リガンドと特異的な共有結合を形成する33kDaのタグタンパク質を利用し、化合物Xに付加したリンカーとタグタンパク質と結合させ、最終的に標的蛋白質を精製する。低分子リガンドとしてChloroalkane (CA)リンカーを使用する方針としたが、MIN6を用いたインスリン分泌実験の結果CAリンカーのみではインスリン分泌には影響せず、CAリンカーが本システムにおいて利用可能であることを示した。
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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
当初の計画どおり、平成29年度は化合物X-COOEtを利用し、ケミカルプロテオミクスに必要である化学ブローブの作成に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度および平成29年度の研究成果により、ケミカルプロテオミクスに有用である化合物X-COOEtを同定に成功した。今後も、当初の研究計画に従って研究を遂行する予定である。
１．ケミカルプロテオミクスに向けた化学プローブの作成
Halo-tagシステムの他にも、アフィニティークロマトグラフィー法、光親和性タグを用いた方法、さらにClick chemistry法によるプロテオミクスも計画している。いずれの方法も化学プローブを作成する必要があるため、引き続き神戸大学大学院工学研究科応用化学専攻 岡野健太郎博士との共同研究により有機合成を進める。
２．ケミカルプロテオミクスによる新規インスリン分泌増強関連蛋白質の同定
化学プローブ合成の完了の後、ケミカルプロテオミクスにより標的蛋白質を同定する。具体的にはMIN6細胞溶解液と化学プローブを混合し、研究計画に記した方法にて結合蛋白質を精製する。溶出蛋白質はSDS-PAGEによって分離するが、この際、MIN6抽出液と同時に遊離化合物を処置したサンプルも用意し、競合阻害により結合量が減少するバンドを選択する。最終的に、トリプシン消化後、質量分析計により蛋白質を同定する。質量分析は神戸大学大学院医学研究科質量分析総合センターへの依頼により行う。
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[Presentation] インスリノーマの分泌特性を規定する遺伝子の検討2017
Author(s)
菅原 健二, 岡田 裕子, 松田 友和, 坂本 洋一, 岩橋 泰幸, 村前 直和, 山田 倫子, 中村 友昭, 福岡 秀規, 廣田 勇士, 坂口 一彦, 小川 渉
Organizer
第60回日本糖尿病学会年次学術集会
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[Presentation] インスリン治療中の2型糖尿病患者におけるSGLT2阻害薬投与によるインスリン減量効果についての検討2017
Author(s)
岩橋泰幸, 岡田裕子, 坂本洋一, 村前直和, 山田倫子, 菅原健二, 中村友昭, 福岡秀規, 廣田勇士, 坂口一彦, 小川渉
Organizer
第60回日本糖尿病学会年次学術集会
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[Presentation] 1型糖尿病合併妊娠におけるCSIIとSensor Augmented Pump(SAP)療法のインスリン必要量の変化についての検討2017
Author(s)
坂本洋一, 岡田裕子, 山田倫子, 西本祐希, 岩橋泰幸, 村前直和, 菅原健二, 中村友昭, 福岡秀規, 廣田勇士, 坂口一彦, 小川渉
Organizer
第60回日本糖尿病学会年次学術集会
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[Presentation] 1型糖尿病合併妊娠におけるCSIIとSensor Augmented Pump(SAP)療法のインスリン必要量の変化についての検討2017
Author(s)
坂本洋一, 岡田裕子, 山田倫子, 西本祐希, 苛原彩, 小原靖子, 瀬尾あかね, 中野温子, 藤原えり, 菅原健二, 福岡秀規, 廣田勇士, 坂口一彦, 小川渉
Organizer
第34回日本糖尿病・妊娠学会年次学術集会
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[Presentation] 手術によって寛解後30年目に再発を認めたCushing病の一例2017
Author(s)
瀬尾あかね, 福岡秀規, 吉田健一, 小原靖子, 苛原彩, 中野温子, 藤原えり, 坂本洋一, 菅原健二, 岡田裕子, 廣田勇士, 井口元三, 小川渉, 高橋裕
Organizer
第27回臨床内分泌代謝Update
