A study to elucidate the role of VAMP7 in mitochondrial quality control in beta-cells and in pathogenesis of type 2 diabetes

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K09845
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: Aoyagi Kyota 杏林大学, 医学部, 講師 (50453527)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: VAMP7 / オートファジー / ミトコンドリア / 膵β細胞 / インスリン分泌

Outline of Final Research Achievements

Previously, I reported that VAMP7, a member of SNARE proteins that mediate membrane fusions, is involved in autophagosome formation and degradation of dysfunctional mitochondria in pancreatic beta-cells. However, the role of VAMP7 in autophagosome formation was unclear. In this study, I found that VAMP7 regulates autophagosome formation by supporting Atg9a, a protein essential for autophagosome formation. I also found that mitophagy (selective degradation of mitochondria by autophagy) was facilitated in pancreatic beta-cells of diabetic model mice, suggesting a possibility that maintenance of mitochndrial homeostasis by mitophagy would play a critical role in pathogenesis of type 2 diabetes mellitus.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

以前の研究により、VAMP7遺伝子欠失マウスの膵β細胞には機能不全となったミトコンドリアが蓄積しており、また同マウスを高脂肪食飼育すると耐糖能が悪化し、糖尿病状態となることが明らかになっていた。しかしながらVAMP7がオートファゴソーム形成に関与する分子機構は明らかではなかった。本研究によってオートファゴソーム形成におけるVAMP7の役割が明らかになったことは、VAMP7を標的として機能不全となったミトコンドリアの分解を促進することにより２型糖尿病の発症を抑制する新規治療法の開発につながるものと期待される。