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交感神経によるグルコース輸送体の活性化とその分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 08457052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 病態医化学
研究機関愛媛大学

研究代表者

嶋津 孝  愛媛大学, 医学部, 教授 (30090400)

研究分担者 矢野 元  愛媛大学, 医学部, 助手 (00284414)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1996年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード褐色脂肪細胞 / L6細胞 / GLUT1グルコース輸送体 / GLUT4 / ノルアドレナリン / β_3アドレナリン受容体作働薬 / サイクリックAMP / ATB-BMPA / グルコース輸送体 / GLUT1 / GST-融合蛋白質 / 初代培養褐色脂肪細胞 / 交感神経 / ノルエピネフリン
研究概要

初代培養褐色脂肪細胞ならびに骨格筋由来L6細胞へのグルコース輸送を促進するノルアドレナリン(NA)およびβ_3-アゴニストの作用機構を追究し、以下の成果を得た。
1.インスリンの作用機構と異なり、NAおよびβ_3-アゴニストの作用はチロシンリン酸化、PI3-kinaseの活性化あるいはグルコース輸送体(GLUT)の細胞膜への移行を伴わず、細胞膜上のGLUTとグルコースとの親和性を高める(GLUTの活性化)という機構によることを明確にした。
2.褐色脂肪細胞の細胞膜に存在する2種類のGLUT(GLUT1とGLUT4)のうち、どちらのアイソフォームがNAによって活性化されるかを、細胞膜の外側からGLUTのグルコース認識部位とのみ結合できるビスマンノース誘導体(ATB-[^3H]BMPA)を用いた光親和性標識法によって追究した結果、GLUT1が特異的に活性化されることが見出された。
3.更に、NAによるGLUT1の活性化にはcAMPが細胞内のシグナル伝達因子となること、ならびにGLUT1と結合してその輸送活性を抑制する調節蛋白質の存在を想定した。
4.この抑制性の調節蛋白質を同定するため、GLUT1の細胞内C末端領域(G1C)とグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)との融合蛋白質を組み込んだベクターを大腸菌に発現させ、この融合蛋白質をCNBr-Sepharoseビーズに固相化してG1Cのアフィニティカラムを作成した。このカラムを用いて褐色脂肪細胞より調製した細胞質分画からG1Cと結合する蛋白質を検索した結果、33kDaの特異的蛋白質を検出した。この33kDa蛋白質の回収率は培養細胞をNAで刺激することによって増加することが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書

研究成果

(38件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Shimizu, Y., et al.: "Noradrenaline increases glucose transport into brown adipocytes in culture by a mechanism different from that of insulin." Biochemical Journal. 314. 485-490 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nikami, H., et al.: "Expression of β_3-adrenoceptor and stimulation of glucose transport by β_3-agonists in brown adipocyte primary culture." Journal of Biochemistry. 119. 120-125 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: "Innervation of the liver and glucoregulation:roles of the hypothalamus and autonomic nerves." Nutrition. 12. 65-66 (1996)

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  • [文献書誌] Tanishita, T., et al.: "The β_3-adrenergic agonist BRL37344 increases glucose transport into L6 myocytes through a mechanism different from that of insulin." Journal of Biochemistry. 122. 90-95 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y., et al.: "Activation of mitogen-activated protein kinase by norepinephrine in brown adipocytes from rats." Endocrinology. 138. 248-253 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y., et al.: "Effect of noradrenaline on the cell surface glucose transporters in cultured brown adipocytes:Novel mechanism for selective activation of GLUT1 glucose transporters." Biochemical Journal. 330. 397-403 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: "Liver Innervation and the Neural Control of Hepatic Function(Ed.,Shimazu,T.)" John Libbey & Co.(London), 502 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: "Progress in Obesity Research 7(Eds.,Angel,A.,et al)" John Libbey & Co.(London), 788 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y., Kielar, D., Minokoshi, Y.and Shimazu, T.: "Noradrenaline increases glucose transport into brown adipocytes in culture by a mechanism different from that of insulin." Biochem.J.314. 485-490 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nikami, H., Shimizu, Y., Sumida, M., Minokoshi, Y., Yoshida, T., Saito, M.and Shimazu, T.: "Expression of beta_3 adrenoceptor and stimulation of glucose transport by beta_3 agonists in brown adipocyte primary culture." J.Biochem.119. 120-125 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: "Central nervous system regulation of energy expenditure in brown adipose tissue and skeletal muscles." Progress in Obesity Research. 7. 193-199 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwai, M.and Shimazu, T.: "Exaggeration of acute liver damage by hepatic sympathetic nerves and circulating catecholamines in perfused liver of rats treated with D-galactosamine." Hepatology. 23. 524-529 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: "Innervation of the liver and glucoregulation : roles of the hypothalamus and autonomic nerves." Nutrition. 12. 65-66 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata, Y., Iwai, M., Kimura, S.and Shimazu, T.: "Prolonged decrease in hepatic connexin 32 in chronic liver injury induced by carbon tetrachloride in rats." J.Hepatol.25. 529-537 (1996)

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  • [文献書誌] Iwai, M.and Shimazu, T.: "Hepatic sympathetic stimulation potentiates liver injury in experimental models of liver disease in rats." Liver Innervation and the Neural Control of Hepatic Function (ed.Shimazu, T.). 427-434 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, T., Shimazu, Y.Minokoshi, Y.and Shimazu, T.: "The beta_3-adrenergic agonist BRL37344 increases glucose transport into L6 myocytes through a mechanism different from that of insulin." J.Biochem.122. 90-95 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y., Tanishita, T., Minokoshi, Y.and Shimazu, T.: "Activation of mitogen-activated protein kinase by norepine-phrine in brown adipocytes from rats." Endocrinology. 138. 248-253 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu, Y., Satho, S., Yano, H., Minokoshi, Y., Cushman, S.W.and Shimazu, T.: "Effect of noradrenaline on the cell surface glucose transporters in cultured brown adipocytes : Novel mechanism for seledtive activation of GLUT1 glucose transporters." Biochem, J.330. 397-403 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: "Impaired thermoregulation in obesity : roles of the hypothalamus and sympathetic nerves in glucose transport into brown adipocytes." Thermal Physiology 1997 (eds.Johannsen, B.N.and Nielsen, R.) The August Krogh Institute, Copenhagen. 301-304 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T., Shimizu, Y., Yano, H., and Minokoshi, Y.: "Sympathetic and beta_3-adrenergic regulation of glucose transport into brown adipocytes and skeletal muscle cells from rats." Exp.Clin.Endocrinol.Diabestes. 105 (Suppl.3). 18-19 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamauchi, T., Iwai, M., Kobayashi, N.and Shimazu, T.: "Noradrenaline and ATP decrease the secretion of triglyceride and apoprotein B from perfused rat liver." Pflugers Archiv. (Eur.J.Physiol). 435. 368-374 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minokoshi, Y., Shimizu, Y.and Shimazu, T.: Hypothalamic and sympathetic nervous regulation of glucose uptake in certain peripheral tissues. Liver Innervation and the Neural Control of Hepatic Function (ed.Shimazu, T.). John Libbey & Co., London, 227-236 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimazu, T.: Progress and perspective of neuro-hepatology. Liver Innervation and the Neural Control of Hepatic Function (ed.Shimazu, T.). John Libbey & Co., London, 3-13 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita,T., et al.: "The β_3-adrenergic agonist BRL37344 increases glucose transport into L6 myocytes through a mechanism different from that of insulin." Journal of Biochemistry. 122. 90-95 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,Y., et al.: "Activation of mitogen-activated protein kinase by norepinephrine in brown adipocytes from rats." Endocrinology. 138. 248-253 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimazu,T., et al.: "Sympathetic and β_3-adrenergic regulation of glucose transport into brown adipocytes and skeletal muscle cells from rats." Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes. 105(Suppl.3). 18-19 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,Y., et al.: "Effect of noradrenaline on the cell surface glucose transporters in cultured brown adipocytes:Novel mechanism for selective activation of GLUT1 glucose transporters." Biochemical Journal. 330. 397-403 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamauchi,T., et al.: "Noradrenaline and ATP decrease the secretion of triglyceride and apoprotein B from perfused rat liver." Pflugers Archives(European Journal of Physiology). 435. 368-374 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 嶋津孝 他: "β_3受容体とその異常" ホルモンと臨床. 45. 165-179 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimazu,T., et al.: "Thermal Physiology 1997(Eds.,Johannsen,B.N.and Nielsen,R.)" The August Krogh Institute(Copenhagen,Denmark), 426 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,Y.,et al.: "Noradrenaline increases glucose transport into brown adipocytes in culture by a mechanism different from that of insulin" Biochemical Journal. 314. 485-490 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nikami,H.,et al.: "Expression of β_3-adrenoceptor and stimulation of glucose transport by β_3-agonists in brown adipocyte primary culture" Journal of Biochemistry. 119. 120-125 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shimazu,T.: "Innervation of the liver and glucoregulation : roles of the hypothalamus and autonomic nerves" Nutrition. 12. 65-66 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Iwai,M.,et al.: "Exaggeration of acute liver damage by hepatic sympathetic nerves and circulating catecholamines in perfused liver of rats treated with D-galactosamine" Hepatology. 23. 524-529 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakata,Y.,et al.: "Prolonged decrease in hepatic connexin 32 in chronic liver injury induced by carbon tetrachloride in rats" Journal of hepatology. 25. 529-537 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 嶋津 孝: "動物細胞へのグルコース輸送は神経の支配を受ける" 化学と生物. 34. 387-396 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shimazu,T.: "Progress in Obesity Research 7(Eds.Angel,A.,et al.)" John Libbey & Co.(London), 788 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shimazu,T.,et al.: "Liver Innervation and the Neural Control of Hepatic Function(Ed.Shimazu,T.)" John Libbey & Co.(London), 502 (1996)

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      1996 実績報告書

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公開日: 1996-03-31   更新日: 2016-04-21  

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