2013 Fiscal Year Research-status Report
食品イソチオシアネート化合物によるインスリン様活性の発現機序の解析
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25450161
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
伊藤 芳明 岩手大学, 農学部, 准教授 (50312517)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / イソチオシアネート / シグナル応答 / 糖新生 / インスリン |
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| Research Abstract |
本研究は糖尿病態緩和効果を見出しているアブラナ科野菜等に含有するイソチオシアネート化合物の１つphenethyl isothiocyanate (PEITC) のインスリン様活性の作用機序の解明を目的としている。今年度はPEITCにより誘導される各種シグナル分子やリン酸化タンパク質の動態とインスリン様作用との関係について、下記のような内容を検討した。
１．PEITCで誘導されるシグナル分子とインスリン様作用との対応
ラット肝臓細胞H4IIEを用いて、インスリン様作用に関わると考えられる各種シグナル分子のうち、PEITC刺激により応答が惹起されるものを検索したところ、インスリン様作用に正の効果を与える可能性のあるakt,ERKの活性化並びに負の効果を与えると考えられるp38やJNKなどの活性化を認めた。阻害剤を用いた検討から、これらの分子がPEITCの作用発現に影響している可能性を示唆する知見を得た。また近年、糖代謝改善効果をもつ機能性成分で活性化が認められるAMPkinaseについても検討したが、PEITCの作用に関わるような知見は得られなかった。
２．PEITCで誘導されるリン酸化タンパク質の応答について
PEITC刺激により上記のシグナル分子以外の応答が起こるかについて検索する上で、種々の生理活性分子の作用伝達にチロシンリン酸化された分子が関わることから、チロシンリン酸化タンパク質の誘導の有無について検討したところ、180kDa付近に応答するタンパク質分子を認めた。インスリン作用に関わるIRSタンパク質とは免疫的に異なることから、PEITCは単にインスリン受容体やその基質を刺激することで作用を発現しているのではない可能性が考えられた。以上の結果はPEITCの作用機序を明らかにする上で重要な知見である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の計画課題としてあげていた、インスリン様作用に関与すると考えられる各種既知シグナル分子の応答確認とそのインスリン様作用との関わりについては、ほぼ確定できたと言える。また、一部予備的に得られていた結果とは異なり、AMPkinaseの活性が認められなかったが、それについても複数回の検討からやはりAMPkinaseの関与が薄いと結論できたと考えている。一方、高分子領域のチロシンリン酸化タンパク質の関与については、応答を認めるには至ったが分子特性などは不明である。その点は今後、検討を重ねる必要がある。インスリン様作用との関わりについては分子的な特定ができるまでは明確にはできないと考えている。また、他のイソチオシアネートとの比較からの推定などは、既知のシグナル分子については一部結果を得ているが、高分子領域タンパク質については未検討である。その点も情報を得ることでイソチオシアネート化合物のインスリン様作用との関わりに対する知見となる可能性があるので、今後検討する価値があると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
PEITCで応答が認められた既知のシグナル分子とインスリン様作用との関わりに関して、糖新生の律速酵素であるG6Pase遺伝子発現については生理応答に関する結果を得ているが、実際にグルコース産生に影響するかなどの検討を進める必要がある。また、他のイソチオシアネート化合物でも同様の応答をするのかについて検討する予定である。さらに動物に投与した際にも細胞で応答が見られたシグナル分子に活性化が認められるのか、また併せて肝臓以外の組織での応答についても検証を行い、動物個体レベルでも確認を取っていく。
高分子領域のチロシンリン酸化タンパク質については、細胞内の局在性やPEITCに対する濃度依存性や経時的な変化などの挙動を確認するとともに、2次元電気泳動などで分画し、効率よく分離できるようであれば、ペプチドシークエンスやMS解析から分子の性状を明らかにする情報を得ていく。
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