新たなインスリン感受性調節因子としてのSUMO化縮合酵素Ubc9の研究

• 研究課題/領域番号: 18590974
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 柴田 宏 群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (20235584)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,950千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 450千円); 2007年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: インスリン感受性 / 脂肪細胞 / グルコース輸送 / SUMO化 / Ubc9 / GLUT4 / 糖輸送

研究概要

骨格筋および脂肪細胞はインスリン刺激により、細胞内へのグルコース輸送が数倍ないし十数倍活性化される。このような高いインスリン感受性グルコース輸送はこれらの細胞に特徴的に見られるものであるが、この高いインスリン感受性を発現・維持する機構は不明である。
本研究では、脂肪細胞のインスリン感受性発現における翻訳後修飾機構の関与について検討を行った。その結果、(1)SUMO化縮合酵素Ubc9の発現量が脂肪細胞の分化に伴い増加すること、(2)アデノウイルスベクターを用いてUbc9を過剰発現した脂肪細胞では、GLUT4発現量の増加と、インスリン感受性コンパートメントへのターゲティングの促進がみられ、その結果としてインスリン感受性グルコース輸送が増強されること,(3)逆に,RNA干捗によりUbc9発現を抑制することにより、GLUT4のインスリン感受性コンパートメントへのターゲティングの減少と,GLUT4の分解促進による発現量の低下が生じ、インスリン感受性グルコース輸送の低下が見られること、(4)脂肪細胞においてはGLUT4の細胞内ターゲティングがGLUT4の蛋白寿命に大きく影響すること,等を明らかにした。これらの結果は、Ubc9がGLUT4の細胞内ターゲティングとターンオーバーを介してインスリン感受性発現を調節する重要な機能蛋白であること、また、脂肪細胞のインスリン感受性の発現・維持に、GLUT4の細胞内ターゲティングが大きく影響することを示すものである。

研究成果

• [雑誌論文] The SUMO Conjugating Enzyme Ubc9 is a Regulator of GLUT4 Turnover and Targeting to the Insulin-Responsive Storage Compartment in 3T3-L1 Adipocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Liu, L. B. et. al.
  • 雑誌名: Diabetes 56 ページ: 1977-1985
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dictyostelium differentiation-inducing factor-1 (DIF-1) induces GLUTI translocation and promotes glucose uptake in mammalian cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Omata, W. et. al.
  • 雑誌名: FEBS J. 274 ページ: 3392-3404
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SUMO conjugating enzyme Ubc9 is a regulator of GLUT4 turnover and targeting to the insulin-responsive storage compartment in 3T3-L1 adipocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Liu, L. B., Omata, W., Kojima, I., Shibata, H.
  • 雑誌名: Diabetes 56 ページ: 1977-1985
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dictyostelium differentiation-inducing factor-1 (DIF-1) induces GLUT1 translocation and promotes glucose uptake in mammalian cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Omata, W., Shibata, H., Nagasawa, M., Kojima, I., Kikuchi, H., Oshima, Y., Hosaka, K., Kubohara, Y.
  • 雑誌名: FEBS J. 274 ページ: 3392-3404
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The SUMO conjugating enzyme Ubc9 is a regulator of GLUT4 turnover and targeting to the insulin-responsive storage compartment in 3T3-L1 adipocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Liu L, et. al.
  • 雑誌名: Diabetes 56 ページ: 1977-1985
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dictyostelium differentiation-inducing factor-1 (DIF-1) induces GLUT1 translocation and promotes glucose uptake in mammalian cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Omata, W., et. al.
  • 雑誌名: FEBS J 274 ページ: 3392-3404
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SUMO Conjugating Enzyme Ubc9 is a Regulator of GLUT4 Turnover and Targeting to the Insulin-Responsive Storage Compartment in 3T3-L1 Adipocytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Liu, L.B.et al.
  • 雑誌名: Diabetes (印刷中)
• [雑誌論文] Rab4 GTP/GDP modulates amiloride-sensitive sodium channel (ENaC) function in colonic epithelia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saxena, S. K. et. al.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 340 ページ: 726-733
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab4 GTP/GDP modulates amiloride-sensitive sodium channel (ENaC) function in colonic epithelia (2006)
  • 著者名/発表者名: Saxena, S. K., Singh, M., Shibata, H., Kaur, S., George, C.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 340 ページ: 726-33
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rab4 GTP/GDP modulates amiloride-sensitive sodium channel(ENaC) function in colonic epithelia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saxena, S.K. et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comun. 340 ページ: 726-733
• [学会発表] インスリンによるGLUT4分解促進作用におけるユビキチン化の関与 (2007)
  • 著者名/発表者名: 柴田宏, 他3名
  • 学会等名: 第50回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2007-05-25
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] The role of ubiquitination in the insulin-induced GLUT4 degradation (2007)
  • 著者名/発表者名: Shibata, H., et. al.
  • 学会等名: The 50th Annual Meeting of the Japan Diabetes Society
  • 発表場所: Sendai
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] ホルモン感受性GLUT4プールにおける微小管依存性コンポーネントの細胞内局在 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小俣和香, 他2名
  • 学会等名: 第49回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-05-25
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Subcellular localization of the microtubule-dependent subpopulation of the hormone-sensitive GLUT4 pool (2006)
  • 著者名/発表者名: Omata, W., et. al.
  • 学会等名: The 49th Annual Meeting of Japan Diabetes Society
  • 発表場所: Tokyo
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://www.imcr.gunma-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://imcr.showa.gunma-u.ac.jp/