ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)ζによるインスリン活性の新しい修飾機構

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17780209
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伯野 史彦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282700)
• Keywords: インスリン / ジアシルグリセロールキナーゼ / インスリン受容体基質(IRS) / Glucose transporter(Glut4) / 細胞内シグナル伝達

Research Abstract

これまで我々はインスリン受容体基質(IRS)と相互作用するタンパク質がインスリンシグナルの強度を調節していることを示してきた。そのようなIRS結合タンパク質のひとつとして、diacylglycerol kinase ζ(DGKζ)を単離し、C1ドメインを介してIRSと相互作用すること、C1ドメインのみからなるバリアント、sDGKζが内在的に発現していること、sDGKζはIRSとの結合に対して全長DGKζと競合的に働いていることを明らかにしている。
DGKζのインスリンシグナルにおける役割を解明するため、今年度はインスリン標的細胞においてDGKζやsDGKζを過剰発現またはノックダウンし、インスリンのシグナル伝達・生理活性に与える影響を解析した。まず3T3-L1脂肪細胞にsDGKζを過剰発現し、IRSとDGKζの結合を阻害すると、インスリンによって誘導されるGlucose transporter(Glut4)の細胞膜移行がインスリン非依存的に誘導されることが明らかとなった。またIRS-1とDGKζとの結合量がインスリン刺激によって減少したことから、IRS結合性DGKζはGlut4の細胞膜移行を阻害しており、Glut4の細胞膜移行にはIRSからDGKζが離れることが必要であると考えられた。つぎに、3T3-L1脂肪細胞において、siRNA法により全長DGKζタンパク質を特異的にノックダウンした。DKGζのノックダウンによりインスリン依存的な細胞へのglucoseの取り込み量が有意に抑制されることが明らかとなった。さらにインスリン依存的なErkの活性化、Aktの活性化も抑制されていた。
以上の結果から、DGKζはインスリンシグナルの活性化に必要であるが、IRSと結合したDGKζはGlut4の細胞膜移行を阻害していることが示唆された。