| キーワード | インスリン依存性糖取り込み / フォスファチジルイノシトール / GLUT4 translocation / phosphatidylinositol-3-kinase / PI 3,4,5-p_3 / PI 3,4-P_2 / SHIP(SH2-containing inositol 5'-phosphatase) / PI 3,4,5-P_3 / SHIP (SH2-containing inositol 5'-phosphatase) / GLUT4translocation / PI(3,4,5)P_3 / PI(3,4)P_2 / SHIP(SH2-containing inositol 5-phosphatase) |
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| 研究概要 |
インスリンによる糖輸送促進にはphosphatidylinositol(PI)3-kinase活性化が必須であり、その下流のシグナルとしてはPI3,4,5-P_3が最も重要と考えられているが、PI3,4-P_2の関与も否定できない。これらPIの糖輸送促進機構における役割を検証するため、PI3,4,5-P_3からPI3,4-P_2を生ぜしめるSH2-containing inositol 5'-phosphatase(SHIP)のwild-type(wt-SHIP)、さらには細胞膜移行シグナルを付加したミリストイル化SHIP(myr-SHIP)を3T3-L1脂肪細胞に過剰発現させ、インスリン刺激による糖輸送を検討した。
LacZ(コントロール)、wt-SHIP、myr-SHIP過剰発現には、組換えアデノウイルスを用いた。SHIPの蛋白レベルでの発現はウエスタンブロットで、活性はCHO細胞に発現させたSHIPを粗精製後in vitroの系でアッセイし、5'-phosphatase活性をもつSHIPの過剰発現を確認した。糖輸送活性は、10^<-9>〜10^<-7>Mインスリン存在・非存在下の2-deoxy glucose取り込みで検討した。各細胞での糖輸送担体GLUT4の総発現量や、10^<-7>Mインスリン依存性のGLUT4 translocationは、total lysateやインスリン非処理・処理後の細胞膜分画でのウエスタンブロットで検討した。
LacZに比べ、wt-SHIPあるいはmyr-SHIP過剰発現3T3-L1脂肪細胞では、10^<-7>Mインスリン存在下での糖取込みはそれぞれ平均1.7倍、2.7倍増加した。また、LacZに比べ、wt-SHIPおよびmyr-SHIP過剰発現3T3-L1脂肪細胞では、細胞での総GLUT4発現量自体に特に差はなかったが、10^<-7>Mインスリン存在下での細胞膜分画でのGLUT4発現量は、SHIP特にmry-SHIP発現細胞で増加する傾向にあった。
SHIP特にmyr-SHIPの過剰発現下では、細胞膜上のPI3,4,5-P_3が減少しPI3,4-P_2が増加することが推測される。本研究での検討の結果、インスリンによる糖輸送促進機構、すなわちGLUT4 translocationには、PI3-kinase下流のシグナルとしてPI3,4-P_2がより重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
他方、一連の糖代謝・糖尿病研究の中で、maturity onset diabetes of the young(MODY)-3の原因遺伝子として同定されたhepatocyte nuclear factor(HNF)-1αの遺伝子変異が、インスリン分泌に影響し糖尿病発症に関与する可能性を報告した。また、経口糖尿病薬であるチアゾリジン系薬剤の副作用として引き起こされる浮腫の原因に、同薬剤により発現が増加するvascular endothelial growth factor(VEGF)が関わって可能性も見出した。
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