研究課題
基盤研究(C)
グルコース刺激による膵β細胞からのインスリン分泌は2相性を示す。この2相性インスリン分泌機構を明らかにする目的で、初代培養膵β細胞内insulinをGFP標識した標識顆粒システムと全反射蛍光顕微鏡(TIRFM)を組み合わせたinsulin顆粒動態の可視化解析法(TIRF imaging法)を用いて解析により以下を明らかにした。(1)分泌第1相では、形質膜上にdocking穎粒の貯蔵プールよりfusionが観察され,分泌第2相では形質膜から約500nm内部に存在する細胞質内穎粒プール貯蔵プールより形質膜へ供給された顆粒の短時間のdocking/fusionが選択的に観察された。このように2相性インスリン分泌を担っている顆粒の細胞内貯蔵プールの実態を明らかにした。(2)神経synapseのactive zone構成蛋白質(CAZ蛋白質)であるELKSが膵β細胞に存在し,insulin顆粒のdocking/fusionを調節していることを見出し、ELKSはsyntaxin1と共にinsulin顆粒のexocytosis部位を規定しており、分泌第1相のdocking/fusionを調節していることを示唆した。(3)分泌第1相におけるfusion部位はSyntaxin1A(Synt1A)の局在と一致したが、第2相ではSynt1Aとは異なる部位でfusionが観察された。そこでSynt1A欠損(Synt1AKO)マウスを作成し詳細な解析を行った。その結果、 SyntlAKOβ細胞では第1相を担うpreviously docked granulesが激減し、そこからのfusionが見られなかったが、第2相を担うnewcomersのfusionは保たれていた。すなわち、第1相はSynt1A依存性、第2相はSynt1A非依存性であり、異なった開口放出機構により2相性分泌機構が構成されていることを明らかにした。
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