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膵β細胞のインスリン分泌顆粒形成能が前駆体切断酵素Furinによって減弱する機序

研究課題

研究課題/領域番号 09470213
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 内分泌・代謝学
研究機関群馬大学

研究代表者

竹内 利行  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00109977)

研究分担者 泉 哲郎  群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (00212952)
田中 滋康  静岡大学, 理学部, 教授 (90146233)
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
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワードPencreatic β cells / Insulin Secretion / Furin / PTHrP / TGFβ / MIN6 / 膵β細胞 / フューリン / MAPキナーゼ / フォスファターゼ / TGF-β / furin / インスリン
研究概要

前駆体活性化酵素FurinはプロホルモンコンベルターゼPC2、PC3と同じ酵母kex2ファミリーに属する。PC2とPC3は神経内分泌細胞に特異的に発現し、分泌顆粒内に存在するが、furinはほとんどの細胞で発現し、TGN膜に局在し、構成性経路で輸送される前駆体を切断し、活性型に転換する。FurinはPTHrPやTGFβなどの増殖因子、インスリン受容体や、HGF受容体c-Met、カドヘリンやインテグリンα3とα6などの接着因子等の前駆体を活性型に転換する。膵β細胞でFurinの基質となる増殖・分化関連前駆体蛋白としては、PTHrPとTGFβが侯補となる。
Furinの高発現と細胞増殖の関係はインスリノーマで見られる。我々は20例のヒト膵内分泌腫瘍を集め、10例のインスリノーマ全例でfurinとその基質であるPTHrPが高発現していることを観察した。Furinが増殖と関連しているもう一つの例として、我々はfurinがラット胎児18日-21日目、及び出生後1日-3日目で高発現し、更にこの時期ではBrdU取込みによってβ細胞の増殖が盛んであることを見出した。即ちfurinは完成期に近い膵島で増殖分化因子の活性化に関与している可能性を示唆した。
Differential display法によりM1N6-17と、PTHrPを作用させたM1N6-17でMAPキナーゼに特異的なフォスファターゼが高発現していることを見出した。このフォスファターゼをアデノウィルスベクターを用いてMlN6-17で発現させると、インスリン発現とインスリン含量が増加した。このインスリン含量は正常膵β細胞の含量に匹敵するものであり、M1N6-41を用いた場合にはこの現象は観察できないことから、MAPキナーゼフォスファターゼはβ細胞高次機能の完成に近い時期に作用しているものと考えられる。

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

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Sawada Y.,Aizawa T.,Izumi T.et al.: "Protein-processing endoprotease furin and its substrate parathyroid hormone-related peptide are coexpressed speciafically in insulinoma cells"Endocrine Phathol.. (印刷中). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang J.,Takeuchi T.,Tanaka S.et al.: "A mutation of the insulin 2 gene induces disbetes with severe pancreatic β cell dysfunction in the Mody mouse"J. Clin. Invest.. 103. 27-37 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang J.,Takeuchi T.,Yokota H.et al.: "Novel rabphillin3-like protein associated with insulin-containing granules in pancreatic beta cells"J. Biol. Chem.. 274. 28542-28548 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirayama I.,Tamemoto H.,Yokota H.et al.: "Insulin receptor-related receptor is expressed in pancreatic β-cells and stimulates tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 and -2"Diabetes. 48. 1237-1244 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lu D.,Tamemoto H.,Shibata H.et al.: "Regulatable production of insulin from primary-cultured hepatocytes : insulin production is up-regulated by glucagon and cAMP and down-regulated by insulin"Gene Therapy. 5. 888-895 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kayo T.,Sawada Y.,Suda M.et al.: "Proprotein-processing endoprotease furin controls growth of pancreatic β cells"Diabetes. 46. 1296-1304 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹内 利行: "消化管ホルモン,Annual Review 消化器2000"中外医学社. 6 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹内 利行: "ガストリンの分子生物学,日本消化器病学会雑誌"日本消化器病学会. 10 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kayo, Y. Sawada, M. Suda, et al.: "Proteolytic activity of proprotein-processing endoprotease furin controls growth of pancreatic β cells."Diabetes. 46. 1296-1304 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yamada, H. Nishigori, H. Onda, K. Takahashi, N. Kitano, A. Morikawa, T. Takeuchi, and J. Takeda.: "Mutations in the hepatocyte nuclear factor-1β gene (MODY3) are not a mojor cause of late-onset NIDDM in Japanese."Diabetes. 46. 1512-1513 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yamada, H. Nishigori, H. Onda, T. Utsugi, T. Yanagawa, T. Maruyama, K. Onigata, K. Nagashima, R. Nagai, A. Morikawa, T. Takeuchi, and J. Takeda.: "Identification of mutants in the hepatocyte nudear factor-1α (HNF-1α) gene I Japanese subjects with IDDM : Imprication of subclassification of HNF-1α-deficient IDDM from a classical type of IDDM."Diabetes. 46. 1643-1647 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sawada, M. Inoue, T. Kanda, T. Sakamaki, S. Tanaka, N. Minamino, R. Nagai, T. Takeuchi.: "Co-elevation of brain type natriuretic peptide and proprotein-processing endoprotease furin after myocardial infarction in rats."FEBS Lett.. 400. 117-182 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Konda, H. Yokota, T. Kayo, T. Horiuchi, N. Sugiyama, S. Tanaka, K. Takata, T. Takeuchi.: "Proprotein-processing endoprotease furin controls the growth and differentiation of gastric surface mucous cells."J. Clin. Invest.. 99. 1842-1851 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Takahashi, Y. Liu, N. Hayashi, F. Goto, M. Kato, H. Kawashima, T. Takeuchi.: "Production of bioactive salmon calcitonin from the nonendocrine cell lines COS-7 and CHO."Peptides. 18. 439-444 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sawada, M. Suda, H. Yokoyama, T. Kanda, T. Sakamaki, S. Tanaka, R. Nagai, S. Abe, T. Takeuchi.: "Stretch-induced hypertrophic growth of cardiocytes and processing of brain-type natriuretic peptide are controlled by proprotein-processing endoprotease furin."J. Biol. Chem.. 272. 20545-20554 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hoshino, Y. Konda, and T. Takeuchi: "Co-expression of the proprotein-processing endoprotease furin and its substrate transforming growth factor α1 during the differentiation of rat hepatocytes."FEBS Letts.. 419. 9-12 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Lu, H. Tamemoto, H. Shibata, I. Saito, and T. Takeuchi.: "Regulatable production of insulin from hepatocytes : insulin production is up-regulated by glucagon and cAMP, down-regulated by insulin."GeneTherapy. 5. 888-895 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Nishigori, S. Yamada, H. Tomura, A.A. Fernald, M.M. Lebeau, T. Takeuchi, and J. Takeda.: "Identification and characterization of the gene encoding a second proteolipid subunit of human vacuolar H+-ATPase (ATP6F)."Genomics. 50. 222-228 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Nishigori, S. Yamada, T. Kohama, H. Tomura, K. Sho, Y. Horikawa, G.I. Bell, T. Takeuchi, and J. Takeda.: "Frameshift mutation, A263fsinsGG, in the hepatocyte nuclear factor-1β gene associated with multiple renal cysts, renal dysfunction, and diabetes mellitus."Diabetes. 47. 1354-1355 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Nishigori, S. Yamada, T. Kohama, T. Utsugi, H. Shimizu, T. Takeuchi, and J. Takeda.: "Mutations in the hepatocyte nuclear factor-1α gene (MODY3) are not a major cause of early-onset non-insulin-dependent (type 2) diabetes mellitus in Japanese."J. Human Genetics. 43. 107-110 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Wang, T. Takeuchi, S. Tanaka, S-K. Kubo, T. Kayo, D. Lu, K. Takata, Koizumi, T. Izumi.: "A mutation of the insulin 2 gene at a cysteine residue, which forms an intramolecular disulfide bond, induces diabetes with severe pancreatic β-cell dysfunction in the Mody mouse."J. Clin. Invest.. 103. 27-37 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirayama, Z. Yi, S. Izumi, I. Arai, W. Suzuki, Y. Nagamachi, H. Kuwano, T. Takeuchi, and T. Izumi.: "Genetic analysis of obese diabetes in the TSOD mouse."Diabetes. 48. 1183-1191 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirayama, H. Tamemoto, H. Yokota, S-K, Kubo, J, Wang, H. Kuwano, Y. Nagamachi, T. Takeuchi, T. Izumi.: "Insulin receptor-related receptor is expressed in pancreatic β-cells and stimulates tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 and -2."Diabetes. 48. 1237-1244 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kamimura, Y. Konda, H. Yokota, Y. Nagamachi, H. Kuwano, and T. Takeuchi.: "Kex2-family endoprotease furin is expressed spesifically in the pit region-parietal cells of the gastric mucosa."Am. J. Physiol.. 277. G183-G190 (1999)

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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] J. Wang, T. Takeuchi, H. Yokota, T. Izumi.: "Novel rabphilin3-like protein associated with insulin-containing granules and microvesicles in pancreatic β cells."J. Biol. Chem.. 274. 28542-28548 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Konda, H. Kamimura, H. Yokota, N. Hatashi, K. Sugano, and T. Takeuchi.: "Gastrin stimulates the growth of gastric pit with I ess-differentiated features."Am. J. Physiol.. 277. G773-G784 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Onda, H. Kasuya, K. Takakura, T. Hori, T. Imaizumi, T. Takeuchi, I. Inoue, and J. Takeda.: "Identification of genes differentially expressed in canine vasoplastic cerebral arteries after subarachnoid hemorrhage."J. Cerebr. Blood Flow Metab.. 19. 1279-1288 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Sawada, T. Aizawa, T. Kameya, and T. Takeuchi.: "Proprotein-processing endoprotease furin and its substrate parathyroid hormone-related peptide are coexpressed specifically in insulinoma cells."Endocrine Pathol.. (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kurihara, A. Zama, M. Tamura, I. Saito, J. Takeda, T. Sasaki, and T. takeuchi.: "Glioma-specific adenoviral gene expression using the nestin gene regulator."Gene Therapy. (in press).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sawada,Y.,Aizawa,T.,lzumi,T.,et al.: "Protein-processing endoprotease furin and its substrate parathyroid hormonerelated peptide are coexpressed specifically in insulinoma cells"Endocrine Phathol.. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,J.,Takeuchi,T.,Tanaka,S.,et al: "A mutation of the insulin 2 gene induces diabetes with severe pancreatic β cell dysfunction in the Mody mouse"J.Clin.lnvest. 103. 27-37 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,J.,Takeuchi,T.,Yokota,H.,et al: "Novel rebphilin3-like protein associated with insulin-containing granules in pancreatic beta cells"J.Biol.Chem.. 274. 28542-28548 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hirayama,l.,Yi,Z.,lzumi,S.,et al: "Genetic analysis of obese diabetes in the TSOD mouse"Diabetes. 48. 1183-1191 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hirayama,l.,Tamemoto,H.,Yokota,H.,et al.: "lnsulin receptor-related receptor is expressed in pancreatic β-cells and stimulates tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 and -2"Diabetes. 48. 1237-1244 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] D.Lu,I.Saito,T.Takeuchi: "Regulatable production of insulin from hepatocytes:insulin production is up-regulated by glucagon and cAMP,down-regulated by insulin." Gene Therapy. 5. 888-895 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Wang,J.,Takeuchi,T.,Tanaka,S.,et al.: "A mutation of the insulin 2 gene at a cysteine residue,which forms an intramolecular disulfide bond,induces diabetes with severe pancreatic β-cell dysfunction in the Mody mouse." J.Clin.Invest.103. 27-37 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hirayama,I.,Tamemoto,H.,Yokota,H.,et al.: "Insulin receptor-related receptor is expressed in pancreatic β cells and stimulates tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 and -2." Diabetes. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hirayama,I.,Yi,Z.,Izumi,S.,et al.: "Genetic analysis of obese diabetes in the TSOD mouse." Diabetes. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 竹内利行: "増殖因子前駆体活性化酵素Furin:膵β細胞、心筋、胃粘膜上皮細胞における細胞高次機能制御" 最新医学社, 7 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kayo, Y.Sawada, M.Suda, et al.: "Propeotein-processing endoprotease furin controls growth of pancreatic β cells." Diabetes. 46. 1296-1304 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sawada, M.Suda, H.Yokoyama, et al.: "Stretch-induced hypertrophic growth of cardiocytes and processing of brain-type natriuretic peptide are controlled by proprotein-processing endoprotease furin." J.Biol.Chem.272. 20545-20554 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takahashi, Y.Liu, N.Hayashi, et al.: "Production of bioactive salmon calcitonin from the nonendocrine cell lines COS-7 and CHO." Peptides. 18. 439-444 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Konda, H.Yokota, T.Kayo, et al.: "Proprotein-processing endoprotease furin controls the growth and differentiation of gastric surface mucous cells." J.Clin.Invest.99. 1842-1851 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hoshino, Y.Konda, T.Takeuchi.: "Co-expression of the proprotein-processing endoprotease furin and its substrate transforming growth factor β1 during the differentiation of rat hepatocytes." FEBS Lett.419. 9-12 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] D.Lu, I.Saito, T.Takeuchi: "Regulatable production of insulin from hepatocytes:insulin production is up-regulated by glucagon and cAMP,down-regulated by insulin." Gene Therapy. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 竹内利行: "インスリン分泌機構:調節性分泌と構成性分泌" 科学評論社, 14 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 竹内利行: "増殖因子前駆体活性化酵素Furin:膵β細胞、心筋、胃粘膜上皮細胞における細胞高次機能制御" 最新医学社(印刷中), (1998)

    • 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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