参与分子の包括的解析による膵島内分泌小胞の特性決定機構の解明

• 研究課題/領域番号: 14657261
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 内分泌学
• 研究機関: 岐阜大学 (2003); 群馬大学 (2002)
• 研究代表者: 武田 純 岐阜大学, 医学部, 教授 (40270855)
• 研究分担者: 正 公枝 群馬大学, 生体調節研究所, 教務員 (40201561) ; 戸村 秀明 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (70217553)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 生活習慣病 / 遺伝子発現 / インスリン分泌 / ゲノム解析 / DNAチップ / 分泌顆粒 / シナプス小胞 / DNPI / 2型糖尿病 / 遺伝子異常 / 多因子疾患 / ゲノム / MODY / 転写因子 / EST

研究概要

膵腫瘍由来のAR42J細胞は多分化能を有し、アクチビンとベータセルリン処理でインスリン産生細胞に分化する。申請者らは、分化過程で特異的に出現する無機リン輸送担体(DNPI)を発見したが、その後、DNPIは膵α細胞の分泌顆粒に存在しグルタミン酸シグナルに重要な膜蛋白であることが明らかにされた。本研究では、分泌顆粒の特性、小胞との類似点と相違点を生じる機構にDNPIがどのように作用するかを解析する。当該年度はDNPI遺伝子発現の組織特異性を中心に解析した。
先ず前年度に着手したマウス膵島cDNAマイクロアレイを完成し(近く商品化の予定である)、以下のTGマウスの解析に供した。8,108個の重複しないクローンを含むメンブレンアレイであり、搭載cDNAの約60%は全長である。
昨年度に、インスリンのプロモーターを用いてDNPI TGマウスを作成し、組織特異性の決定への関与を解析した。ヘテロ接合では膵島形成、耐糖能、インスリン分泌、グルカゴン分泌は正常であったので、ストレインを統一させたホモ接合を作成した。DNPIはα細胞と同様に成熟β細胞においても分泌顆粒に認められたので、共通のソーティング機構が存在することが明らかとなった。同マウスに軽度の耐糖能障害が認められたので、その機序を解明するためにマイクロアレイ解析を行なっている。また同時に、ヒトDNPI遺伝子のプロモーター解析を、deletion studyにより行なっている。α細胞株とβ細胞株における制御機構の差異の検討を行ない、現時点での成績では、HNF転写因子群の複合が特異性の規定に関与することが示唆されている。

研究成果

• [文献書誌] Y.Horikawa, et al.: "Genetic variations in CAPN10 are not a major factor in the occurrence of type 2 diabetes in Japanese."J.Clin.Endocrinol.Metab.. 88. 244-247 (2003)
• [文献書誌] M.Hayashi, et al.: "Secretory granule-mediated co-secretion of L-glutamate and glucagon triggers glutamatergic signal transmission in islets of Langerhans."J.Biol.Chem.. 278. 1966-1974 (2003)
• [文献書誌] Q.Zhu, et al.: "T130I mutation in HNF-4α gene is a loss-of-function mutation in hepatocytes and is associated with late-onset Type II diabetes mellitus in Japanese subjects."Diabetologia. 46. 567-573 (2003)
• [文献書誌] T.Tanaka, et al.: "Genomewide linkage and linkage disequilibrium analyses pinpoint the ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine to COL6A1 locus on chromosome 21."Am.I.Hum.Genet.. 73. 812-822 (2003)
• [文献書誌] A.N.Smith, et al.: "Revised nomenclature for mammalian vacuolar-type H^+-ATPase subunit genes."Mol.Cell. 12. 801-803 (2003)
• [文献書誌] J.Lin, et al.: "Expression profile of mRNAs from human pancreatic islet tumors."J.Mol.Endocrinol.. 12. 29-34 (2003)
• [文献書誌] N.Tonooka, et al.: "High frequency of mutations in the HNF-1a gene(TCF1) in non-obese patients with diabetes of youth in Japanese and identification of a case of digenic"Diabetologia. 45. 1709-1712 (2002)
• [文献書誌] H.Nishizawa, et al.: "Small heterodimer partner, an orphan nuclear receptor, augments PPARg transactivation"J. Biol. Chem.. 277. 1586-1592 (2002)
• [文献書誌] S.Sanyal, et al.: "Differential regulation of the orphan nuclear receptor SHP gene promoter by orphan nuclear receptor ERR isoforms"J. Biol. Chem.. 277. 1739-1748 (2002)
• [文献書誌] I.Yoshiuchi, et al.: "Identification of a gain-of-function mutation in the HNF-1b gene in a Japanese family with MODY"Diabetologia. 45. 154-155 (2002)
• [文献書誌] A.Saito, et al.: "Sequence analysis and expressional regulation of mRNAs encoding b-subunits of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone in the red-berried newt, Cynops"Biol. Reprod.. 66. 1299-1309 (2002)
• [文献書誌] Y.Mimura, et al.: "Differential expression of two distinct vesicular glutamate transporters in the rat retina"Neuroreport. 13. 1925-1928 (2002)