2013 Fiscal Year Research-status Report
膵β細胞における第２相インスリン分泌制御機構の解明
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25860756
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
青柳 共太 杏林大学, 医学部, 助教 (50453527)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 開口放出 / ２相性インスリン分泌 / 膵β細胞 |
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| Research Abstract |
膵β細胞をグルコースで刺激すると刺激直後に観察される一過的で急峻な第１相インスリン分泌とそれに続く持続的な第２相インスリン分泌が観察される。第１相分泌の分子機構は先行研究などにより徐々に明らかになりつつある一方、第２相分泌の分子機構はほとんど解明されていない。従って血糖上昇に応じて膵β細胞からインスリンがどのように分泌されるのか明らかにするためには第２相分泌の分子機構の解明が重要な課題となっている。本研究は第２相分泌との関連が示唆されているタンパク質として、インスリン顆粒を運ぶモータータンパク質であるMyosinVaと小胞局在タンパク質であるVAMP7に着目し、それぞれの遺伝子変異動物を用いた機能解析を行うことで第２相分泌の分子機構を明らかにすることを目的とした。MyosinVaのタンパク量が1/100程度になる自然発生変異マウス(dnマウス)とMyosinVa遺伝子を欠失した自然発生変異ラット(DOPラット)から膵島を単離し、グルコース刺激依存的なインスリン分泌について検討した。dnマウス膵島ではインスリン分泌の若干の減少が観察された。またDOPラット膵島ではインスリン分泌の有意な減少が観察された。申請者の先行研究によりAkt阻害剤で膵島を処理すると第２相分泌が選択的に増強されることが明らかになっている。そこでdnマウス膵島およびDOPラット膵島におけるAkt阻害剤処理の影響を観察した。するとdnマウス膵島およびDOPラット膵島においてもAkt阻害剤処理による第２相分泌の亢進が認められた。これらの結果より、MyosinVaは第２相分泌選択的な制御には関与していないと結論した。一方、VAMP7遺伝子欠失膵β細胞では第２相分泌選択的なインスリン分泌の減少が観察された。
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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
膵β細胞特異的なVAMP7遺伝子欠失膵島をグルコース溶液灌流刺激し、インスリン分泌を経時的に観察したところ、第２相分泌選択的な減少が観察されたことから、第２相分泌を選択的に制御するタンパク質としてVAMP7を見いだすことに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
免疫染色および生化学的な細胞成分分画法により膵β細胞におけるVAMP7の局在を明らかにする。またVAMP7欠失膵β細胞に様々な変異を導入したVAMP7を発現させて第２相分泌の回復を観察することにより、VAMP7による第２相分泌の制御機構を明らかにする。
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[Journal Article] Serotonin regulates glucose-stimulated insulin secretion from pancreatic β cells during pregnancy2013
Author(s)
Ohara-Imaizumi M, Kim H, Yoshida M, Fujiwara T, Aoyagi K, Toyofuku Y, Nakamichi Y, Nishiwaki C, Okamura T, Uchida T, Fujitani Y, Akagawa K, Kakei M, Watada H, German MS, Nagamatsu S
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 110
Pages: 19420-19425
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Serotonin regulates glucose stimulated insulin secretion from pancreatic β cells during pregnancy2013
Author(s)
3. Ohara-Imaizumi M, Kim H, Yoshida M, Fujiwara T, Aoyagi K, Toyofuku Y, Nakamichi Y, Nishiwaki C, Okamura T, Uchida T, Fujitani Y, Akagawa K, Kakei M, Watada H, German MS and Nagamatsu S
Organizer
73th Scientific Session of American Diabetes Association,
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
20130621-20130625
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