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膵β細胞ATP感受性K^+チャネルの異種多分子による機能調節に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12671119
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 代謝学
研究機関秋田大学 (2001)
鹿児島大学 (2000)

研究代表者

加計 正文  秋田大学, 医学部, 助教授 (90214270)

研究分担者 伊藤 正毅  秋田大学, 医学部, 教授 (40126389)
中田 正範  自治医科大学, 医学部, 講師 (10305120)
矢田 俊彦  自治医科大学, 医学部, 教授 (60166527)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードインスリン分泌 / K-ATPチャネル / スルフォニル尿素薬 / 膜リン脂質 / β細胞 / アクチン / ATP / 糖尿病 / ATP感受性K^+チャネル / 膵β細胞 / PIP2 / 細胞骨格
研究概要

K-ATPチャネルはスルフォニル尿素薬受容体であるSUR(sulfonylurea receptor)と内向き整流KチャネルKir6.2の異種複合体として構成されているが、これらのサブユニット蛋白間の情報伝達には細胞内Ca^<2+>が抑制的に働くことを明らかにした。また、活性酸素処理による細胞内代謝抑制時にもスルフォニル尿素薬によるチャネル抑制の効力が低下するがその場合にはATP濃度を10μM以下まで低下させる必要があった。従って、生理的には細胞内ATP濃度の低下のみでは両蛋白間の情報伝達抑制効果を説明することは困難と思われた。細胞骨格のアクチンは両サブユニット蛋白間のSUの情報伝達を安定化し、PIP_2はその作用を保持した。細胞内カルシウムの増加は両サブユニット間の情報伝達を低下させた。また、PIP_2はATPと協同してアクチン分子を安定化することにより、両サブユニット間の情報伝達を保持する作用が明らかになった。Ca^<2+>はアクチンに対しては、抑制的(脱重合作用)に作用した。PIP_2はこれらの作用以外にも直接チャネルに作用し、ATP感受性を低下させチャネルを活性化していた。細胞膜ATP受容体を刺激すると、膜内PIP_2の低下をきたし、K-ATPチャネル電流が減少することを見出した。これらの結果は膜内PIP_2レベルがチャネルのbasalな活動を既定していることを示唆していた。このように、K-ATPチャネル活動並びにSU薬によるチャネル抑制は膜リン脂質、カルシウム、アクチン等により機能調節を受けている。以上より、PIP_2・K-ATPチャネル・細胞内Ca^<2+>・アクチン・ATPの機能的クロストークが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] Nakazaki, M.: "Association of up-regulated activity of K_<ATP> channels with impaired insulin secretion in UCP 1-expressing MIN6 cells"J. Physiology. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Fujita, H.: "Increased urinary excretion of N-acetylglucosaminidase in subjects with impaired glucose tolerance"Renal Failure. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Narita, T.: "Aggressive antihypertensive treatment and serum lipid lowering therapy are necessary to prevent deterioration of renal function even in elderly type 2 diabetic patients with persistent albuminuria"Gerontology. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Oketani, N.: "Regulation of ATP-sensitive K^+ channels by P2Y-purinoceptors coupled to PIP_2 metabolism in guinea-pig ventricular cells"Am J Physiol. 282. H757-H765 (2002)

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  • [文献書誌] Koriyama, N.: "Free radical-mediated tolbutamide desensitization of K^+ATP channels in rat pancreatic β-cells"Endocrine Journal. 48. 337-344 (2001)

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  • [文献書誌] Okamura, M.: "State-dependent modification of ATP-sensitive K^+ channels by phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate"Am J Physiol. 280. C303-C308 (2001)

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  • [文献書誌] Gong, Q: "P2Y-purinoceptor mediated inhibition of L-type Ca^<2+> channels in rat pancreatic β-cells"Cell Struc Func. 25. 279-289 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazaki, M.: "Diverse effects of hydrogen peroxide on cytosolic Ca^<2+> homeostasis in rat pancreatic β-cells"Cell Struc Func. 25. 187-193 (2000)

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  • [文献書誌] Koriyama, N.: "PIP_2 and ATP cooperatively prevent cytosolic Ca^<2+> -induced modification of ATP-sensitive K^+ channels in rat pancreatic β-cells"Diabetes. 49. 1830-1839 (2000)

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  • [文献書誌] Miyamura, A.: "On the mechanism of ADP-induced alteration of sulfonylurea sensitivity in cardiac ATP-sensitive K^+ channels"Br J Pharmacol. 130. 1411-1417 (2000)

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  • [文献書誌] 加計正文: "Annual Review 内分泌・代謝、インスリン分泌の分子機構"中外医学社. 294 (2002)

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  • [文献書誌] Nakazaki, M., Kakei, M., Ishihara, H., Koriyama, N., Hashiguchi. H., Aso, K., Fukudome, M., Oka, Y., Yada, T., Tei, C: "Association of up-regulated activity of K_<ATP> channels with impaired insulin secretion in UCP1-expressing MIN6 cells"J.Physiology. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Fujita H. Narita T. Morii T. Shimotomai T. Yoshioka N. Kakei M. Ito S.: "Increased urinary excretion of N-acetylglucosaminidase in subjects with impaired glucose tolerance"Renal Failure. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Narita T. Kakei M. Ito S.: "Aggressive antihypertensive treatment and serum lipid lowering therapy are necessary to prevent deterioration of renal function even in elderly type 2 diabetic patients with persistent albuminuria"Gerontology. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Oketani, N., Kakei, M., Ichinari, K., Okamura, M., Miyamura, M., Nakazaki, M., Ito, S., and Tei, T: "Regulation of ATP-sensitive K^+ channels by P2Y-purinoceptors coupled to PIP_2 metabolism in guinea-pig ventricular cells"Am J Physiol. 282. H757-H765 (2002)

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  • [文献書誌] Koriyama, N., Kakei, M., Nakazaki, M., Yaekura, K., Hashiguchi, H., Aso, K., Fukudome, M., Yada, T., Ito, S., and Tei, C.: "Free radical-mediated tolbutamide desensitization or K^+ATP channels in rat pancreatic β-cells"Endocrine Journal. 48. 337-344 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura, M., Kakei, M., Ichinari, K., Miyamura, A., Oketani, N., Koriyama, N., and Tei, C.: "State-dependent modification of ATP-sensitive K^+ channels by phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate"Am J Physiol. 280. C303-308 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gong, Q., Kakei, M., Koriyama, N., Nakazaki, N., Morimitsu, S., Yaekura, K., and Tei, C.: "P2Y-purinoceptor mediated inhibition of L-type Ca^<2+> channels in rat pancreatic β-cells"Cell Struc. Func.. 25. 279-89 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazaki, M., Kakei, M., Yaekura, K., Koriyama, N., Morimitsu, S., Ichinari, K., Yada,T. and Tei, C.: "Diverse effects of hydrogen peroxide on eytosolie Ca^<2+> homeostasis in rat pancreatic β-cells"Cell Struc Funct. 25. 187-193 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koriyama, N., Kakei, M., Nakazaki, M., Yaekura, K., Ichinari, K., Yada, T, and Tei, C.: "PIP_2 and ATP cooperatively prevent cytosolic Ca^<2+>-induced modification of ATP-sensitive K^+ channels in rat pancreatic β-cells"Diabetes. 49. 1830-1839 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyamura, A., Kakei, M., Ichinari, K., Okamura, M., Oketani, N., and Tei, C.: "On the mechanism of ADP-induced alteration of sulfonylurea sensitivity in cardiac ATP-sensitive K^+ channels"Br J Pharmacol. 130. 1411-1417 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakei, M, Nakata, M, and Yada, T: "Annual Review Endocrine and Meabolism: Molecular mechanism of insulin secretion"Chugai Igakusha. 294 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazaki, M.: "Association of up-regulated activity of K^<ATP> channels with impaired insulin secretion in UCP1-expressing MIN6 cells"J.Physiol. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fujita, H.: "Increased urinary excretion of N-acetylglucosaminidase in subjects with impaired glucose tolerance"Renal Failure. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Narita, T.: "Aggressive antihypertensive treatment and serum lipid lowering therapy are necessary to prevent deterioration of renal function even in elderly type 2 diabetic patients with persistent albuminuria"Gerontology. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Oketani, N.: "Regulation of ATP-sensitive K^+ channels by P2Y-purinoceptors coupled to PIP_2 metabolism in guinea-pig ventricular cells"Am J Physiol. 282・2. H757-H765 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koriyama, N.: "Free radical-mediated tolbutamide desensitization of K^+ATP channels in rat pancreatic β-cells"Endocrine Journal. 48・3. 337-344 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okamura, M.: "State-dependent modification of ATP-sensitive K^+ channels by phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate"Am J Physiol. 280・2. C303-C308 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Gong, Q.: "P2Y-purinoceptor mediated inhibition of L-type Ca^<2+> channels in rat pancreatic β-cells"Cell Struc Func. 25・5. 279-289 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazaki, M.: "Diverse effects of hydrogen peroxide on cytosolic Ca^<2+> homeostasis in rat pancreatic β-cells"Cell Struc Func. 25・3. 187-193 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koriyama, N.: "PIP_2 and ATP cooperatively prevent cytosolic Ca^<2+>-induced modification of ATP-sensitive K^+ channels in rat pancreatic β-cells"Diabetes. 49・11. 1830-1839 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miyamura, A.: "On the mechanism of ADP-induced alteration of sulfonylurea sensitivity in cardiac ATP-sensitive K^+ channels"Br J Pharmacol. 130・6. 1411-1417 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 加計正文: "Annual Review 内分泌・代謝、インスリン分泌の分子機構"中外医学杜. 294 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okamura M,Kakei M,Ichinari K,Miyamura A,Oketani N,Koriyama N,Tei C: "State-dependent modification of ATP-sensitive K^+ channels by phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate"Am J Physiol.(Cell Physiol). 280. C303-C308 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Gong Q,Kake Mi,Koriyama N,Nakazaki M,Morimitsu S,Yaekura K,Tei C: "P2Y-Purinoceptor Mediated Inhibition of L-type Ca^<2+> Channels in Rat Pancreatic β-Cells."Cell Structure and Function. 25. 279-289 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazaki M,Kakei M,Yaekura K,Koriyama N,Morimitsu S,Ichinari K,Yada T,and Tei C: "Diverse effects of hydrogen peroxide on cytosolic Ca^<2+> homeostasis in rat pancreatic β-cells,"Cell Structure and Function. 25. 187-193 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koriyama N,Kakei M,Nakazaki M,Yaekura K,Ichinari K,Yada T.and Tei C: "PIP2 and ATP cooperatively prevent cytosolic Ca^<2+>-induced modification of ATP-sensitive K^+ channels in rat pancreatic β-cells"Diabetes. 49. 1830-1839 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koriyama N,Kakei M,Yaekura K Okui H,Yamashita T,Nishimura H,Matsushita S and Tei C: "Pheochromocytoma of which catecholamine release and blood pressure were controlled by somatostatin : a case with an in vitro study"Hormone Research. 53. 46-50 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Miyamura A,Kakei M,Ichinari K,Okamura M,Oketani N and Tei C: "On the mechanism of ADP-induced alteration of sufonylurea sensitivity in cardiac ATP-sensitive K^+ channels"British Journal of Pharmacology. 130. 1411-1417 (2000)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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