研究課題
基盤研究(C)
インスリンは分泌顆粒に貯蔵され、開口放出により細胞外へ分泌される。私達は、ヒトインスリンのC末端にGFPを融合したキメラ蛋白質を初代培養膵β細胞に発現させることでインスリン顆粒を標識し、TIRFMを用いて顆粒の供給、docking、fuisonを単一顆粒レベルで画像解析することに成功し、以下の点を明らかにした。1)インスリン顆粒は予め形質膜にdockingしており、高グルコース刺激を行うと、はじめの240s間は予めdockingしている顆粒からのfusionが見られ(第1相)、その後は、新たに供給されて形質膜上にdockingした顆粒からのfuisonが10min以上にわたって観察され(第2相)、膵β細胞におけるインスリン分泌の2相性が単一顆粒レベルで明らかとなった。2)第1相で観察される予めdockingしている顆粒に比べて、第2相で観察される新たに供給された顆粒のdocking時間は50ms以下と非常に短く、第1相と第2相におけるインスリン顆粒の開口放出機構が異なっている可能性が示唆された。3)2型糖尿病モデルGKラットでは正常ラットに比べて、第1相におけるfusion event数は大きく低下したが、第2相におけるfusion event数は正常ラットと同程度であった。GKラットでは予めdockingしているインスリン顆粒数が正常ラットに比べて大きく減少しており、このことがGKラットでの第1相におけるfusion event数減少を引き起こしている可能性が示唆された。4)t-SNAREクラスターがdockingしているインスリン顆粒数を調節しており、インスリン分泌第1相を調節していることを明らかにした。また、t-SNAREクラスターの減少、それに伴うdocking顆粒の減少が2型糖尿病と関連していることを明らかにした。5)TAT-conjugated Cy3標識抗体を用いて生細胞内形質膜上のt-SNARE(syntaxin, SNAP25)クラスターをラベルしたところ、t-SNAREクラスターに選択的にdockingしているインスリン顆粒よりfuisonが起こることがわかった。この様に、分子生物学的手法と画像解析技術を組み合わせることにより、単一インスリン顆粒開口放出の素過程を明らかにすることができた。
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FEBS Lett. 579
ページ: 1602-1606
J.Clin.Invest. 115
ページ: 388-396
ページ: 1602-22538
J Biol Chem 279
ページ: 8403-8408
Biochem.J 381
ページ: 13-18
Diabetologia 47
ページ: 2200-2207
J.Biol.Chem 279
ページ: 41271-41274
Biochem, Biophys.Res.Commun. 318
ページ: 698-703
Crit Rev Neurobiol. 16
ページ: 173-179
J.Biol.Chem. 279
Biochem.J. 381
Biochem.Biophys.Res.Commun. 318
Crit.Rev.Neurobiol. 16
Diabetologia. 47(12)
Biochem, Biphys.Res.Commun. 318
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100
ページ: 2070-2075
J.Cell Sci. 116
ページ: 73-79
生化学 75
ページ: 49-54
Biochem Biophys Res Commun 306
ページ: 832-836
Proc.Natl.Acad.Sci. USA 100
Seikagaku 75
80015773647
Biochem.Biophys.Res.Commun. 306
J.Biol.Chem. 277
ページ: 50805-50811
Biochem.J. 363
ページ: 73-80
J.Biol.Chem. 77
ページ: 3805-3808
日本臨床 60
ページ: 213-218
Brain Res. 942
ページ: 71-78
Ann N Y Acad Sci. 971
ページ: 273-274
Nihonrinsho 60
Ann N Y Acad.Sci. 971
