2019 Fiscal Year Annual Research Report
Role of the active zone protein, ELKS, in insulin secretion from pancreatic beta cells
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17K08547
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
今泉 美佳 杏林大学, 医学部, 教授 (40201941)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | インスリン分泌 / 極性分泌 / アクティブゾーンタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膵β細胞からのインスリン分泌は毛細血管方向へCa2+依存性に極性分泌されることが示唆されているがその分子機構は未だ明らかではない。一方、神経終末からの神経伝達物質放出はプレシナプス膜直下にあるアクティブゾーンと呼ばれる限局した部位で起こり、アクティブゾーンに局在するELKSをはじめとするアクティブゾーンタンパク質が電位依存性Ca2+チャネルと共にシナプス小胞の極性分泌を調節していることが知られている。本研究では、インスリンの血管方向への極性分泌の分子機構を明らかにする目的で、ELKSによるインスリン分泌調節メカニズムを膵β細胞特異的ELKS欠損（ELKSβKO）マウスを用いて調べた。その結果、ELKSは毛細血管側のβ細胞膜領域に局在しており、L-type 電位依存性Ca2+チャネルと複合体を作ることで、この領域におけるグルコース刺激により即座に引き起こされるCa2+流入を促進させ、分泌第１相における毛細血管方向へのインスリン極性分泌をコントロールしていることを明らかにした。また2型糖尿病モデル（db/db）マウス膵島においてインスリン極性分泌が破綻していることを明らかにした。
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