| 研究課題/領域番号 |
15390687
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
小児科学
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
岡野 善行 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (60231213)
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| 研究分担者 |
稲田 浩 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 講師 (00244640)
川村 智行 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (60271186)
久野 みゆき 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (00145773)
宮崎 純一 大阪大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10200156)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | グルタメイト脱水素酵素 / インスリン / 高アンモニア血症 / 低血糖 / 遺伝子変異 / K_<ATP>チャンネル / 非選択性陽イオンチャネル / KATPチャンネル / 先天性代謝異常症 / 高インスリン血症 / アデノウィルス |
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| 研究概要 |
高インスリン高アンモニア血症はglutamate dehydrogenase (GDH)のGTP結合およびその関連領域の遺伝子異常によりGTPの抑制制御が失われるため、GDH活性の上昇をきたし、肝臓では高アンモニア血症を膵β細胞では高インスリン血症をもたらすと推定されている。インスリン過剰分泌機構を明らかにするため、アデノウィルスベクターにクローニングしたGDH遺伝子変異をMin6細胞へ導入し、酵素生化学的解析を行った。GDH立体構造上Pivot helix領域のG446D変異は正常コントロールとほぼ同等の基礎GDH活性とCRMで、アンテナ領域のL413Vは正常の約2倍の基礎GDH活性と同量のCRMを示した。両者ともGTPの抑制効果は著明に減弱し、低濃度ブドウ糖領域でインスリン分泌の有意な増加を認めた。リポフェクチン法にてL413V変異とWildをMin6細胞に導入し、パッチクランプ法を用いた細胞膜チャネル活性を検討した。L413V変異では細胞内ATP濃度の上昇によって、細胞膜の脱分極と頻回のCa^<2+> spikeが生じることが示唆された。さらに、チャネル作動薬を用いた実験からK_<ATP>チャネルの閉鎖と非選択性陽イオンチャネルの活性化を認めた。以上の結果から、膵β細胞ではGDH遺伝子変異によってGDHの制御機構が崩壊し、細胞内ATP/ADP比が上昇する。そして、K_<ATP>チャネルの閉鎖と非選択性陽イオンチャネルの活性化による脱分極の結果、細胞外から細胞内へCa^<2+>が流入し、インスリン分泌が惹起されることが明らかとなった。高インスリン高アンモニア血症におけるインスリン過剰分泌機構を初めて明らかにした。
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