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脂肪細胞における新規インスリンシグナル伝達経路とその破綻による肥満抑制機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15093
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機能生物化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

竹中 延之  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20610504)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード糖尿病 / Rac1 / インスリン / 脂肪細胞 / 糖取込み / 肥満 / 細胞内シグナル伝達 / 糖取り込み / GLUT4 / 白色脂肪細胞 / 脂肪酸取り込み / 低分子量GTP結合タンパク質 / シグナル伝達 / 細胞・組織
研究成果の概要

インスリンは、骨格筋と脂肪組織への糖取込みを刺激し、血糖値を調節している。本研究では、脂肪細胞でのインスリン応答性糖取込みシグナル伝達系での低分子量GTP結合タンパク質Rac1の機能と調節機構を解明するため、脂肪培養細胞モデル3T3-L1とマウス脂肪細胞を用いた解析を行った。解析の結果、Rac1はタンパク質キナーゼAkt2の下流で、グアニンヌクレオチド交換因子FLJ00068を介して活性化されることを明らかにした。さらに、活性化されたRac1は、低分子量GTP結合タンパク質RalAの活性化を介して糖取込みを誘導することを示し、脂肪細胞でのRac1を介した新たな糖取込み機構を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖尿病の発症原因の1つに脂肪細胞でのインスリン応答性糖取込み機構の異常が示唆されているが、不明な点が多い。今回の研究により明らかになったRac1を介した新たな糖取込み機構は、糖尿病に対する新たな治療法の創出につながると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Crucial Role for the Small GTPase Rac1 Downstream of the Protein Kinase Akt2 in Insulin Signaling that Regulates Glucose Uptake in Mouse Adipocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Takenaka, Mika Nakao, Sayaka Matsui, Takaya Satoh
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 21 ページ: 5443-5443

    • DOI

      10.3390/ijms20215443

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A critical role for the small GTPase Rac1 in insulin signaling that regulates glucose uptake in skeletal muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Takaya Satoh, Nobuyuki Takenaka
    • 雑誌名

      Research on Chemical Intermediates

      巻: 45 ページ: 5389-5397

    • NAID

      120006895708

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of the protein kinase Akt2 in insulin-stimulated Rac1 activation leading to glucose uptake in mouse skeletal muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Nobuyuki、Araki Natsumi、Satoh Takaya
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 2 ページ: e0212219-e0212219

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0212219

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In situ detection of the activation of Rac1 and RalA small GTPases in mouse adipocytes by immunofluorescent microscopy following in vivo and ex vivo insulin stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Nobuyuki、Nihata Yuma、Ueda Sho、Satoh Takaya
    • 雑誌名

      Cellular Signalling

      巻: 39 ページ: 108-117

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2017.08.004

    • NAID

      120006895709

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Regulation of Rac1 by Akt2 in insulin-dependent glucose uptake signaling in 3T3-L1 adipocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Mika Nakao, Nobuyuki Takenaka, Takaya Satoh
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of Rac1 in insulin-dependent glucose uptake signaling in white adipocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Kiko Hasegawa, Nobuyuki Takenaka, Takaya Satoh
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Role of the GTP-binding protein Rac1 in insulin-stimulated glucose uptake in adipocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Kiko Hasegawa, Nobuyuki Takenaka, Takaya Satoh
    • 学会等名
      7th HCMUT-TKU-OPU-KMITL-DLU-TNU Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Insulin signal transduction in skeletal muscle and adipose tissue.2018

    • 著者名/発表者名
      Takaya Satoh and Nobuyuki Takenaka
    • 学会等名
      The 6th TKU-OPU-HCMUT-DLU-TNU Joint Symposium on Chemistry and Natural Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 白色脂肪細胞の肥大化における低分子量GTP結合タンパク質Rac1の機能2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 紀子、植田 笙、竹中 延之、佐藤 孝哉
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂肪細胞のインスリン応答性糖取り込みにおける低分子量GTP結合タンパク質Rac1の機能2018

    • 著者名/発表者名
      中尾 美翔、松井 さやか、植田 笙、竹中 延之、佐藤 孝哉
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 3T3-L1脂肪細胞でのインスリン応答性糖取込みにおけるRac1によるRalAの制御2018

    • 著者名/発表者名
      中尾 美翔、松井 さやか、竹中 延之、佐藤 孝哉
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス脂肪組織において内在性低分子量GTP結合タンパク質の活性化を検出する新規手法2017

    • 著者名/発表者名
      植田 笙、中尾 美翔、松井 さやか、竹中 延之、佐藤 孝哉
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス脂肪細胞のインスリンシグナル伝達系におけるGTP結合タンパク質Rac1の解析2017

    • 著者名/発表者名
      中尾 美翔、植田 笙、松井 さやか、竹中 延之、佐藤 孝哉
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス脂肪細胞におけるインスリン刺激に応答したGTP結合タンパク質RalAの活性化メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      松井 さやか、植田 笙、中尾 美翔、竹中 延之、佐藤 孝哉
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 大阪府立大学大学院理学系研究科生物科学専攻細胞生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.b.s.osakafu-u.ac.jp/~tsato/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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