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ペプチドホルモンの分泌顆粒形成と分解機構(分泌顆粒の生涯)の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08078
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 統合動物科学
研究機関日本大学

研究代表者

五味 浩司  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (90293240)

研究分担者 安井 禎  日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (70434107)
研究協力者 鳥居 征司  
穂坂 正博  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード内分泌細胞 / 分泌顆粒 / フォグリン / セクレトグラニン / ペプチドホルモン / トランスゴルジネットワーク / リソソーム / 遺伝子欠損マウス / 活性アミン産生細胞 / SNAREタンパク質 / IA2ファミリータンパク質 / グラニンタンパク質 / 細胞・組織 / 応用動物 / 生理活性 / 遺伝子 / 解剖学
研究成果の概要

本研究では、膵β細胞の分泌顆粒形成から分解までの過程に注目し、顆粒膜発現タンパク質であるフォグリン遺伝子欠損マウスにおいて、電子顕微鏡観察による膵β細胞の形態解析並びに分泌顆粒発現タンパク質の発現変化について解析し、細胞内分泌顆粒のエイジングに関連する動態について考察した。
フォグリン欠損により、インスリン顆粒の加齢性減少、低電子密度凝集顆粒の減少、中性糖検出反応によるリソソームのサイズと密度の加齢性増加などを認めた。一方、ホルモン選別輸送タンパク質であるSg3欠損では、顆粒膜での糖局在の変化が示唆された。また、Sg3が副腎クロム親和性細胞のうち、ノルアドレナリン細胞で優位な発現を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

内分泌細胞における分泌顆粒の細胞内輸送や開口放出に関わる分子基盤や分泌調節機序に関しては、学術的知見の蓄積が豊富である。これに対し、分泌顆粒の形成から分解の機構の詳細は十分に分かっていなかった。本研究では、マウスリバースジェネティクスを駆使し、分泌顆粒膜に局在し、ペプチドホルモンのソーティングや凝集に関わっている分子がこの機構にどのように関わっているのかについて、一定の考察をすることができた。得られた結果は、生理的なホルモン産生低下の機序や内分泌代謝疾患の病態の理解にも繋がる基礎的な知見といえる。また、電顕糖質細胞化学により、内分泌顆粒の性状を解析した前例は無く、斬新性を有する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Culture in 10% O2 enhances the production of active hormones in neuro-endocrine cells by up-regulating the expression of processing enzymes2019

    • 著者名/発表者名
      Sato E, Maeda Y, Sato Y, Hinata A, Gomi H, Koga D, Torii S, Watanabe T, Hosaka M
    • 雑誌名

      Biochem. J.

      巻: 476 号: 5 ページ: 827-842

    • DOI

      10.1042/bcj20180832

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The pseudophosphatase phogrin enables glucose-stimulated insulin signaling in pancreatic β cells2018

    • 著者名/発表者名
      Torii Seiji、Kubota Chisato、Saito Naoya、Kawano Ayumi、Hou Ni、Kobayashi Masaki、Torii Ryoko、Hosaka Masahiro、Kitamura Tadahiro、Takeuchi Toshiyuki、Gomi Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 16 ページ: 5920-5933

    • DOI

      10.1074/jbc.ra117.000301

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impaired processing of prohormones in secretogranin III null mice causes maladaptation to an inadequate diet and stress.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Maeda, Saki Kudo, Ken Tsushima, Eri Sato, Chisato Kubota, Aika Kayamori, Hiroki Bochimoto, Daisuke Koga, Seiji Torii, Hiroshi Gomi, Tsuyoshi Watanabe, Masahiro Hosaka
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 159 号: 2 ページ: 1213-1227

    • DOI

      10.1210/en.2017-00636

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Canine salivary glands: analysis of Rab and SNARE protein expression and SNARE complex formation with diverse tissue properties.2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Gomi, Hiromi Osawa, Rie Uno, Tadashi Yasui, Masahiro Hosaka, Seiji Torii, Azuma Tsukise
    • 雑誌名

      Journal of Histochemistry & Cytochemistry

      巻: 65 号: 11 ページ: 637-653

    • DOI

      10.1369/0022155417732527

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrastructure and immunohistochemical characterization of proteins concerned with the secretory machinery in goat ceruminous glands.2017

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Yasui, Hiroshi Gomi, Taishi Kitahara, Azuma Tsukise
    • 雑誌名

      European Journal of Histochemistry

      巻: 61 号: 3 ページ: 222-230

    • DOI

      10.4081/ejh.2017.2828

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分泌顆粒蛋白質フォグリンによるインスリン分泌とシグナルの連結機構2018

    • 著者名/発表者名
      久保田知里、齊藤直也、河野あゆみ、竹内利行、小林雅樹、北村忠弘、穂坂正博、五味浩司、鳥居征司
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イヌ涙腺における糖質ならびに免疫組織化学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      安井禎、五味浩司
    • 学会等名
      第161回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イヌ口腔腺におけるRabおよびSNAREタンパク質の発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      五味浩司、大澤裕美、宇野理恵、安井禎、鳥居征司、穂坂正博、月瀬東
    • 学会等名
      第161回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ニワトリ内分泌器官におけるセクレトグラニンIIIの発現 解析2016

    • 著者名/発表者名
      五味 浩司、安井 禎、鳥居 征司、穂坂 正博
    • 学会等名
      第159回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部(神奈川県藤沢市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] シバヤギ耳道腺における抗菌物質と分泌制御タンパク質の 免疫組織化学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      安井 禎、五味 浩司
    • 学会等名
      第159回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部(神奈川県藤沢市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 日本大学大学院獣医学研究科獣医学専攻

    • URL

      http://www.brs.nihon-u.ac.jp/education/graduate_schools/veterinary_medicine/vm.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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