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アデノウイルススベクターを用いた糖代謝機構の解明と糖尿病治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09357009
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 内分泌・代謝学
研究機関山口大学

研究代表者

岡 芳知  山口大学, 医学部, 教授 (70175256)

研究分担者 片桐 秀樹  東京大学, 医学部・附属病院, 医員(臨床)
井上 寛  山口大学, 医学部・附属病院, 助手 (20294639)
谷澤 幸生  山口大学, 医学部・附属病院, 講師 (00217142)
江本 政広  山口大学, 医学部・附属病院, 助手 (50294640)
犬飼 浩一  東京大学, 医学部・附属病院, 医員(臨床)
野見山 淳  山口大学, 医学部・附属病院, 医員(臨床)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
26,700千円 (直接経費: 26,700千円)
1999年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1998年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1997年度: 14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
キーワード糖尿病 / アデノウイルスベクター / インスリン / 糖輸送 / PI3キナーゼ / スルフォニル尿素受容体 / ウオルフラム症候群 / 新生児低血糖症 / インスリン分泌 / 膵β細胞 / 遺伝子導入 / hepatocyte nuclear factor / 遺伝子治療 / GKラット / グリセロリン酸シャトル / アデノウイルス / ウイルスベクター
研究概要

我々は分化した脂肪細胞(3T3L1細胞)へのアデノウイルススベクターを用いた遺伝子導入発現を世界に先駆けて成功した。この方法を用い、PI3キナーゼの活性化を阻害するdominant negativeなp85サブユニットを発現させると、インスリンによる糖輸送促進効果ならびにGLUT4のトランスロケーションへの効果は著明に抑制され、インスリンによる糖輸送促進におけるPI3キナーゼ活性化の重要性が確認された。さらに、dominant negativeなRasの変異体を発現させてインスリンによるRasの活性化を阻止した検討から、3T3L1脂肪細胞ではインスリンによる急性の糖輸送促進機構にRas活性化は関与しないことを明らかにした。
インスリン非依存型糖尿病で認められるインスリン分泌障害についてもアデノウイルスベクターを用いて解析を進めた。このインスリン分泌障害の原因として膵β細胞でのミトコンドリアグリセロールシャトルの障害が指摘された。そこで、このシャトルの重要な酵素であるミトコンドリアグリセロリン酸脱水素酵素(mGPDH)の遺伝子をクローニングし、さらにインスリン非依存型糖尿病患者で遺伝子変異を検討した。また、糖尿病モデル動物であるGKラットの膵でも、この酵素活性の低下がインスリン分泌障害の原因として指摘されていた。そこで、このラットの膵ラ氏島にアデノウイルススベクターを用いて遺伝子導入・発現を行い、この酵素活性の低下を改善させた。しかし、グルコース刺激によるインスリン分泌は回復せず、GKラットにおけるインスリン分泌障害の原因がmGPDH活性の低下にはないことを明らかにした。
また、ポジショナルクローニングにより、Wolfram症候群の原因遺伝子を世界に先駆けて成功させたほか、若年発症成人型糖尿病(MODY)患者で見出されたHNFlα遺伝子異常によるインスリン分泌障害、さらに、わが国の新生児低血糖症患者17例においてスルフォニル尿素受容体の遺伝子異常を3例に見出し、アデノウイルスベクターを用いた発現系を用いて、その分子機構を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Katagiri H,et al.: "Roles of phosphatidylinositol 3-kinase and Ras on insulin-stimulated glucose transport in 3T3-L1 adipocvtes"AM J Physiol. 272. E326-E331 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeuchi Y,et al.: "Detection of variants in the mitochondrial glycerophosphate dehydrogenase gene in Japanese NIDDM patients"Diabetologia. 40. 339-343 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueda K,et al.: "Overexpression of mitochondrial-FAD-linked glycerol-3phosphate dehydrogenes does not correct glucose-slimulated insulin secretion from diabetic GK rat pancreatic islets"Diabetologia. 41. 649-653 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue H,et al.: "A gene encoding a transmembrane protein is mutated in patients with diabetes mellitus and optic atrophy(Wolfarm syndrome)"Nature Genetics. 20. 143-148 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanizawa Y,et al.: "Overexpression of dominant negative mutant hepatocyte nuclear factor(HNF)-1 α intlibits arginine -induced insulin secretion in MIN6 cells"Diabetologia. 42. 887-891 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanizawa Y,et al.: "Genetic analysis of Japanese patients with persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy.Nucleotide-bindinf fold-2mutation impairs cooperative binding of adenine nucleotides to sulfonylurea receptor I"Diabetologia. 49. 114-120 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡芳知: "現代医療「血糖調節機構 オーバービュー」"現代医療社. 6 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上寛: "医学のあゆみ「Wolfram症候群原因遺伝子(WFS1)の同定」"医歯薬出版株式会社. 6 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KATAGIRI, H, et al.: "Roles of phosphatidylinositol 3-kinase and Ras on insulin-stimulated glucose transeport in 3T3-L1 adipocytes."Am J Physiol. 1272. E326-E331 (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
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TAKEUCHI, Y, et al.: "Detection of variants in the mitochondrial glycerophosphate dehydrogenase gene in Japanese NIDDM patients."Diabetologia. 40. 339-343 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] UEDA, K, et al.: "Overexpression of mitochondrial FAD-linked glycerol-3-phosphate dehydrogenase does not correct glucose-stimulated insulin secretion from diabetic GK rat pancreatic islets."Diabetologia. 41. 649-653 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] INOUE, H, et al.: "A gene encoding a transmembrane protein is mutated in patients with diabetes mellitus and optic atrophy (Wolfram syndrome)."Nature Genetics. 20. 143-148 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TANIZAWA, Y, et al.: "Overexpression of dominant negative mutant hepatocyte nuclear factor (HNF)-1 α inhibits arginine-induced insulin secretion in MIN6 cells."Diabetologia. 42. 887-891 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TANIZAWA, Y, et al.: "Genetic analysis of Japanese patients with persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy. Nucleotide-binding fold-2 mutation impairs cooperative binding of adenine nucleotides to sulfonylurea receptor 1."Diabetes. 49. 114-120 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oka, Y: "Gulucose homeostasis-overview"Modern Medicine Publisher Modern Medicine,. 6 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] INOUE, H: "The positional cloning of the Wolfram syndrome gene"Ishiyaku Publisher Progress in Medicine,. 6 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanizawa Y,et al.: "Overexertion of dominant negative mutant hepatocyte nuclear factor(HNF)-1 α inhibits arginine-induced insulin secretion in MIN6 cells."Diabetologia. 42. 887-891 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ishihara H,et al.: "Enhanced phosphoinositide hydrolysis via overexpression of phospholipase C β1 or δ1 inhibits stimulus-induced insulin release in insulinoma MIN6 cells."Biochem Biophys Res Commun. 254. 77-82 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hosaka T,et al.: "Regulation of insulin-stimulated glucose transport by chronic glucose exposure in 3T3-L1 adipocytes."Endocrine Journal. 46. 349-35* (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sakoda H,et al.: "No correlation of plasma cell 1 overexpression with insulin resistance in diabetic rats and 3T3-L1 adipocytes."Diabetes. 48. 1365-1367 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Funaki M,et al.: "p85/p110-type phosphatidylinositol kinase phosphorylates not only the D-3,but also the D-4 position of the inositol ring."J.Biol Chem. 274. 22019-22024 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tanizawa Y,et al.: "Genetic analysis of Japanese patients with persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy. Nucleotide-binding fold-2 mutation impairs cooperative binding of adenine nucleotides to sulfonylurea receptor 1."Diabetes. 49. 114-120 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 井上寛: "医学のあゆみ"医歯薬出版株式会社. 6 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 保坂利男: "医学のあゆみ"医歯薬出版株式会社. 5 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ueda K,et al.: "Overexpression of mitochondrial FAD-linked glycerol-3-phosphate dehydrogenase does not correct glucose-stimulated insulin secretion from diabetic GK rat pancreatic islets." Diabetologia. 41. 649-653 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazaki M,et al.: "Repetitive mitochondrial Ca^<2+> signals synchronize with cytosolic Ca^<2+> oscillations in the pancreatic beta-cell line,MIN6." Diabetologia. 41. 279-286 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue H,et al.: "Isolation of full leng cDNA of mouse PAX4 gene and identification of its human homologue." Biochem Biophys Res Commun. 243. 628-633 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ohta Y,et al.: "Identification snd functional analysis of SUR1 variants in Japanese with non-insulin-dependent diabetes mellitus." Diabetes. 47. 476-481 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ishihara H,et al.: "Type I Phosphatidylinositol-4-phosphate 5-Kinases.Cloning of the third isoform and deletion/substitution analysis of members of this novel lipid kinase family." J Biol Chem. 273. 8741-8748 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue H,et al.: "A gene encoding a transmembrane protein is mutated in patients with diabetes mellitus and optic atrophy(Wolfram syndrome)." Nature Genetics. 20. 143-148 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 井上康: "「肝の糖質代謝」肝臓病学" 医学書院, 15-22 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 松谷朗: "「チロシンキナーゼ、セリン/スレオニンキナーゼと情報伝達」肝臓病学" 医学書院, 314-319 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi Y, et al.: "Detection of variants in the mitochondrial glycerophosphate dehydrogenase gene in Japanese NIDDM patients." Diabetologia. 40. 339-343 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Katagiri H, et al.: "Roles of phosphatidylinositol 3-kinase and Ras on insulin- stimulated glucose transport in 3T3-L1 adipocytes." Am J Physiol. 272. E326-E331 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ueda K, et al.: "Prevalence of the Trp64Arg missense mutation of the beta 3-adrenergic receptor gene in Japanese subjects." Metabolism. 46. 199-202 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tanizawa Y, et al: "Direct stimulation of basal insulin secretion by physiological concentrations of leptin in pancreatic β cells." Endocrinology. 138. 4513-4516 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ogihara T, et al: "14-3-3 protein binds to insulin receptor substrate-1,one of the binding sites of which is in the phosphotyrosine binding domain." J Biol Chem. 272. 25267-25274 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tanabe K, et al: "Leptin induces proliferation of pancreatic β cell line MIN6 through activation of mitogenactivated protein kinase." Biochem Biophys Res Commun. 241. 765-768 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 保坂利男、岡芳知: "糖輸送担体" 糖尿病1:日本臨床社, 47-53 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 岡芳知: "糖毒性の分子機構" 最新内科学大系プログレス2:中山書店, 133-137 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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