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2017 Fiscal Year Research-status Report

膵β細胞の増殖スイッチ機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17K08528
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

鳥居 征司  群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (40312904)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords脱リン酸化酵素 / 分泌顆粒 / 膵島細胞 / インスリン
Outline of Annual Research Achievements

膵β細胞の機能不全は糖尿病の大きな要因であり、その生存・増殖機構の解明は重要である。β細胞の増殖や分泌能にとってインスリン受容体(IR)を介したシグナル伝達経路は重要で、申請者は分泌顆粒に局在する膜蛋白質フォグリンが、糖刺激による開口放出とともに細胞膜に移行しIRと一過的に結合することで、分泌インスリンのオートクライン作用を制御することを示してきた。本研究では、膵β細胞特異的フォグリン欠損マウスを使用してオートクライン作用が作動している生理的条件を明らかにする。また非増殖下でフォグリンの機能を阻害している分子を同定し、その機序を明らかにする。β細胞の増殖スイッチ機構を理解することは、関連する疾患の予測や予防、治療法の開発につながる。
本年度はまず、フォグリン-GST蛋白質を安定に発現するステイブルβ細胞を作製し、結合蛋白質の分離同定を試みた。細胞を種々の条件下で培養し、それぞれの抽出液で磁気ビーズによるプルダウンを行い、抽出産物を酵素等で処理したのち、2次元電気泳動に展開した。いくつかの培養条件下で特異的なシグナルが観察され、質量分析による同定を進めている。一方、膵β細胞特異的フォグリン欠損マウスを使用して、β細胞マスの評価を行った。薬剤投与でβ細胞破壊処理の後の細胞増加には変化は認められず、高脂肪食負荷による代償性増殖には明らかな増殖低下が認められた。興味深いことに高脂肪食負荷時にはフォグリンとIRの複合体が増えていることが確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

生化学的解析実験では予期以上のデータが得られており、各々のデータを取りまとめ形にする作業を慎重に進めている。ノックアウトマウスの解析は、一部の個体レベルの実験はできなかったが概ね予定された実験が進められ、興味深い結果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

同定した蛋白質の解析を行い、とくに複合体の作動条件を詳しく解析する。また個体レベルの解析では種々の薬剤の影響を調べていく。当初の研究計画の変更はなし。

Causes of Carryover

新規蛋白質の同定のための質量分析や抗体作成を見据え、細胞培養、マウス管理などに使用する消耗物品の効率化を進めた結果、次年度使用額が生じた。
高額な抗体を使用したアッセイキットや薬剤の購入、さらにはマウス飼育および実験補助者の人件費として使用するつもりである。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Impaired processing of prohormones in secretogranin III null mice causes maladaptation to an inadequate diet and stress.2018

    • Author(s)
      Maeda Y, Kudo S, Tsushima K, Sato E, Kubota C, Kayamori A, Bochimoto H, Koga D, Torii S, Gomi H, Watanabe T, Hosaka M.
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 159 Pages: 1213-1227

    • DOI

      10.1210/en.2017-00636

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ATAT1 is essential for regulation of homeostasis-retaining cellular responses in corticotrophs along hypothalamic-pituitary-adrenal axis.2017

    • Author(s)
      Nakakura T, Suzuki T, Torii S, Asano-Hoshino A, Nekooki-Machida Y, Tanaka H, Arisawa K, Nishijima Y, Susa T, Okazaki T, Kiuchi Y, Hagiwara H.
    • Journal Title

      Cell Tissue Res

      Volume: 370 Pages: 169-178

    • DOI

      10.1007/s00441-017-2654-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lipoxygenase-mediated generation of lipid peroxides enhances ferroptosis induced by erastin and RSL3.2017

    • Author(s)
      Shintoku R, Takigawa Y, Yamada K, Kubota C, Yoshimoto Y, Takeuchi T. Koshiishi I, Torii S.
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: 108 Pages: 2187-2194

    • DOI

      10.1111/cas.13380

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Canine Salivary Glands: Analysis of Rab and SNARE Protein Expression and SNARE Complex Formation With Diverse Tissue Properties.2017

    • Author(s)
      Gomi H, Osawa H, Uno R, Yasui T, Hosaka M, Torii S, Tsukise A
    • Journal Title

      J Histochem Cytochem

      Volume: 65 Pages: 637-653

    • DOI

      10.1369/0022155417732527

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] VAMP7 regulates autophagy to maintain mitochondrial homeostasis and to control insulin secretion in pancreatic β-cells.2017

    • Author(s)
      Kyota Aoyagi, Makoto Itakura, Yoko Nakamichi, Chiyono Nishiwaki, Seiji Torii, Shinya Nagamatsu, Mica Ohara-Imaizumi
    • Organizer
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [Presentation] がん細胞の鉄依存性細胞死を誘導する酸化脂質の生成と拡がり2017

    • Author(s)
      神徳亮介,久保田知里,好本裕平,鳥居征司
    • Organizer
      北関東医学会第64回総会
  • [Presentation] Lipid peroxide accumulation enhances iron-dependent cell death by anti-tumor drugs2017

    • Author(s)
      Seiji Torii, Tomohisa Moriguchi
    • Organizer
      The 4th International Symposium of Gunma University Medical Innovation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 第二世代抗精神病薬オランザピンが副作用として糖尿病を引き起こす分子メカニズムの解析2017

    • Author(s)
      蜷川暁,岡田徹也,梅澤元,石川時郎,鳥居征司,Robert Mackin,長嶺敬彦,森和俊
    • Organizer
      ConBio2017
  • [Presentation] 鉄依存性細胞死フェロトーシスにおける膜脂質過酸化2017

    • Author(s)
      久保田知里,神徳亮介,瀧川雄太,山田圭一,好本裕平,竹内利行,輿石一郎,鳥居征司
    • Organizer
      ConBio2017
  • [Presentation] 膵β細胞におけるVAMP7によるオートファゴソーム形成の制御機構2017

    • Author(s)
      青柳共太,西脇知世乃,中道洋子,福富俊之,鳥居征司,牧山智彦,櫻井裕之,板倉誠,今泉美佳
    • Organizer
      ConBio2017
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)をイリジウム錯体の発光で探索する2017

    • Author(s)
      栢森藍佳,畠恵司,樋渡一之,佐々木玲,高橋純一郎,鳥居征司,吉原利忠,飛田成史,穂坂正博
    • Organizer
      ConBio2017
  • [Remarks] 分泌制御分野ホームページ

    • URL

      http://secret-biol.imcr.gunma-u.ac.jp/

  • [Remarks] 生体調節研究所研究成果一覧

    • URL

      http://www.imcr.gunma-u.ac.jp/?post_type=research_result

URL: 

Published: 2018-12-17  

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