インスリンシグナル伝達における蛋白質高次構造認識機構

• 研究課題/領域番号: 07268215
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 蛯名 洋介 徳島大学, 酵素科学研究センター, 教授 (00112227)
• 研究分担者: 林 日出喜 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助教授 (10218589)
• 研究期間 (年度): 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円); 1995年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: インスリン / インスリンレセプター / 高次構造

研究概要

インスリンは標的細胞表面上のインスリンレセプターと結合することにより細胞内での情報伝達が開始される。インスリンレセプターは細胞外にあるαサブユニット(135kd)と膜貫通部位をもつβサブユニット(95kd)からなるS-S結合で結びついたヘテロテトラマ-である。インスリンはαサブユニットに結合すると細胞内βサブユニットのチロシンキナーゼが活性化され、インスリンシグナルを細胞内へ伝達する。しかしその結合部位はある1つの狭い領域に限定されず、αサブユニットのいくつかの部位がインスリン結合ポケットを形成すると考えられている。αサブユニットは糖タンパクであり、このαサブユニットにはS-S結合、糖鎖が存在するため大腸菌やバキュロウイスルの系では活性あるタンパクが産生されない。
我々は、インスリンレセプターcDNAをtruncateさせ、インスリンレセプターαサブユニットのみを培養液中に放出するCHO細胞のクローンを確立している。このCHO細胞は無血清培地で浮遊細胞として培養できるので、培地中から大量精製が可能である。WGAカラム、インスリンレセプター抗体カラムを利用し、約100mlの培養液より精製したが約10μgのαサブユニットしかとれなかった。企業などとの共同研究により100リットル位のタンクで大量培養すれば10mg程度のαサブユニットはとれ、高次構造の解析も可能であると思われるが、発現ベクターを変えたり、またミエローマなどの分泌細胞を使用したりしてもっと効率の良いαサブユニット産生系を作る必要が生じた。

研究成果

• [文献書誌] Todaka, M., Ebina, Y. et al.: "Roles of insulin, guanosine 5´-O- (3-thiotriphosphate) (GTPγS) and phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) in signaling pathways of GLUT4 translocation" Biochem. J. in press.
• [文献書誌] Wang, L., Ebina, Y. et al.: "Cloning of a cDNA encoding a 190-kDa insulin receptor substrate-l (IRS-1) -like protein of simian cos cells" Biochem. Biophys. Res. Commun.216. 321-328 (1995)
• [文献書誌] Kan, M., Ebina, Y. et al.: "Frequency of mutations of insulin receptor gene in Japanese patients with NIDDM" Diabetes. 44. 1081-1086 (1995)
• [文献書誌] Ishii, K., Ebina, Y. et al.: "Possible domains responsible for intracellular targeting and insulin-dependent translocation of glucose tansporter type 4" Biochem. J.309. 813-823 (1995)
• [文献書誌] Kamohara, S., Ebina, Y. et al.: "Platelet-derived growth factor triggers translocation of the insulin-regulatable glucose transporter (type 4) predominantly through phosphatidylinositol 3-kinase binding sites on the receptor" Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 92. 1077-1081 (1995)