2023 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of a novel membrane protein involved in the quality control of insulin in pancreatic beta cells
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21K06856
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮崎 純一 大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授 (10200156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田代 文 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (40136213) [Withdrawn]
宮崎 早月 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (60452439)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | インスリンプロセシング / 耐糖能異常 / 糖尿病 / 膵β細胞 / ノックアウトマウス / インスリン分泌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膵β細胞株MIN6を用いてインスリン分泌制御に関与する候補遺伝子を探索し見出されたTmem59l遺伝子に関し、ノックアウト（KO）マウス及びKOβ細胞株を作製し、詳細な解析を行った。Tmem59lは主に中枢神経系で発現し、膵β細胞でも高い発現が見られた。MIN6細胞においてTMEM59Lはゴルジ体や分泌顆粒に局在しており、インスリンのプロセッシングや成熟、分泌顆粒の動態を制御している可能性が推定された。KOマウスは見た目や妊孕性に異常はないが、15週齢を越すと雄では体重増加がヘテロマウスより有意に低下した。KO雄マウスに経口糖負荷試験を行ったところ、15週齢では異常は見られなかったが、50週齢では耐糖能の有意な低下が認められた。老齢KO雄マウスの糖負荷後の血漿においてintact proinsulin/proinsulin比が高値を示し、インスリンのプロセシングやfoldingなどに異常が起こっている可能性が考えられた。その原因を解析するため、KOβ細胞株とrescueβ細胞株を樹立した。分泌されたproinsulinの非還元下と還元下におけるウエスタンブロットの結果、KO細胞のproinsulinの量がrescue細胞より多い傾向が見られた。電子顕微鏡観察では、インスリン分泌顆粒数とその電子密度がKO細胞ではMIN6親株に比し低い傾向が見られたが、インスリン含量に大きな違いは見られなかった。KO細胞とrescue細胞のグルコース応答性インスリン分泌（GSIS）では、rescue細胞でも改善しなかった。TMEM59Lの免疫染色の結果、rescue細胞はMIN6親株に比べゴルジ体などでの発現が高すぎるためにGSISの改善しなかった可能性が推定された。そこで、発現ベクターのプロモーターをCAGからpgkに置き換えて、新たにrescue 細胞を作製した。
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