2014 Fiscal Year Annual Research Report
新規摂食・エネルギー代謝調節ペプチドの網羅的探索と機能解析
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25293216
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
中里 雅光 宮崎大学, 医学部, 教授 (10180267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 秀樹 宮崎大学, 医学部, 講師 (10305097)
上野 浩晶 宮崎大学, 医学部, 助教 (00381062)
十枝内 厚次 宮崎大学, 医学部, 講師 (80381101)
迫田 秀之 宮崎大学, 医学部, 講師 (50376464)
坪内 拡伸 宮崎大学, 医学部, 助教 (60573988)
清水 浩一郎 宮崎大学, 医学部, その他 (90711292)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 摂食調節 / 視床下部 / ペプチド / 細胞内伝達情報 / エネルギー代謝 / 交感神経 / インスリン分泌 / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、二つの新規生理活性ペプチドを同定している。その一つは19アミノ酸からなり、膵臓β細胞内でインスリンと同じ分泌顆粒に局在している。このペプチドAは、単離膵島やマウス由来β細胞株MIN6の高グルコースによるインスリン分泌を増強する。この時、細胞内カルシウム濃度が上昇しており、インスリン分泌増加の機序と考えられた。また、ペプチドAはラット糖負荷試験時のインスリン分泌も増加することから、新たな糖尿病治療薬となる可能性が考えられた。
もう一つのペプチドBは、グラニン関連タンパクのin silico解析によって新たに同定した。ペプチドBは20アミノ酸からなり、脳室内に投与すると、濃度依存的に摂食量を抑制した。運動量は低下させるが、酸素消費量は増加していた。交感神経活動や褐色脂肪組織の活性などの解析に着手している。
糖尿病患者と肥満過食の糖尿病モデルdb/dbマウスの膵島でNERP-2の発現量が増えている。INS1β細胞とラット膵島を、10nM NERP-2で3日間刺激すると、グルコース刺激によるインスリン分泌が低下する。この時、BETA2/NeuroD、insulin、Pdx-1などβ細胞の転写因子が低下し、SUR1, Kir6.2, SCG2, SCG5などインスリン分泌に関連する蛋白の発現量も低下しており、NERP-2は、内因性の潜在的なインスリン分泌抑制因子と考えられることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
細胞内カルシウム濃度を上昇させることで、グルコースによるインスリン分泌を増強する作用のあるペプチドAの解析が順調に進み、結果をまとめて論文投稿準備中である。さらに、RIAによる血中濃度の測定系を確立しており、ヒトにおける生理的な変動や、糖尿病や内分泌疾患など疾患による変化を測定中である。
グラニン関連タンパクのin silico解析によって新たに同定したペプチドBの摂食抑制という明確な作用を同定しており、その中枢における作用機序や交感神経系を介する末梢への作用を解析している。
共同研究で、NERP-1/2の膵島における長期的な作用を明らかにし論文報告した。
新規ペプチドの発見と機能解析、病態との関連解析を進めており当初の計画以上に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請者らが同定したインスリン分泌を促進するペプチドAのRIAによる血中濃度の測定系を確立しており、正常人における生理的な変動や、糖尿病や内分泌疾患など疾患による変化を測定する。肥満糖尿病モデルマウスやストレプトゾトシン投与による1型糖尿病モデルマウスなどの病態モデル動物におけるペプチドAのβ細胞における発現量を測定し、MIN6細胞にペプチドAを長期投与した時のインスリン分泌能や細胞増殖能などを測定して、ペプチドAの病態における役割を明らかにする。
グラニン関連タンパクのin silico解析によって新たに同定した摂食を抑制するペプチドBによる交感神経活動や褐色脂肪組織の活性などの解析を進める。このペプチドBのRIAによる血中濃度の測定系も確立しており、ヒトにおける生理的な変動や、糖尿病や内分泌疾患など疾患による変化を測定し、生理的意義や病態の診断マーカーとしての可能性を探索する。
Phox2B-CreマウスとGhsr-stopノックインマウスを掛け合わせることで、迷走神経特異的Ghsr発現マウスを作製する。このマウスを用いてグレリンの迷走神経を介する作用を詳細に検討する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、同定した一つのペプチドAのインスリン分泌における役割を論文としてまとめることができており、当初の予定より早く進行している。また、両ペプチドに対する特異抗体も高力価のものを順調に作製しRIAの系を確立することができた。予定より、順調に研究が進行しており、余剰となった予算を次年度に繰り越した。
Phox2B-Creマウスを本年度Charles Riverに注文したが、海外からの輸入であるために、動物の輸送と感染症の検査に時間が必要であり、次年度に納入する予定となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
我々が同定した二つのペプチドの生理的意義や病態の診断マーカーとしての可能性を探索するために必要なモデル動物の作出や購入、解析するための試薬や器具の支出として計上する。
Phox2B-Creマウスを納入する費用として計上する。
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[Journal Article] Ghrelin administration for chronic respiratory failure: a randomized dose comparison trial.2015
Author(s)
Matsumoto N, Miki K, Tsubouchi H, Sakamoto A, Arimura Y, Yanagi S, Iiboshi H, Yoshida M, Souma R, Ishimoto H, Yamamoto Y, Yatera K, Yoshikawa M, Sagara H, Iwanaga T, Mukae H, Maekura R, Kimura H, Nakazato M, Kangawa K.
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Journal Title
Lung
Volume: 193
Pages: 239-247
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ghrelin2015
Author(s)
Muller T.D., Kojima M, Bloom S, Bowers C.Y, Casanueva F, Cowley M, Dickson S, Inui A, Nakazato M, Nass R, Perez-Tilve D, Pfluger, P.T., Schwartz T, Seeley R, Sleeman M, Smith R.G., Sun Y, Sussel L, Tong J, Thorner M.O., van der Lely A.J., van der Ploeg L, Zigman J, Kangawa K, Horvath T, Tschop M.H, et al
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Journal Title
Molecular Metabolism
Volume: 4
Pages: 437-460
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Neuroendocrine regulatory peptide-4(nerp-4): A Vgf derived peptide that expresses in pancreatic β- cells and stimulate glucose-induced insulin secretion.2014
Author(s)
Shimizu K, Moin AS Md, Ueno H, Toshinai K, Yamaguchi H, Yamasaki M, Hirako T, Shioda S, Sasaki K, Minamino N, Nakazato M
Organizer
American Diabetes Association 74th Scientific Sessions
Place of Presentation
San Francisco, California. USA
Year and Date
2014-06-13 – 2014-06-17
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