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膵β細胞における小胞体膜タンパクSTIMの意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K23966
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0902:内科学一般およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

臼井 亮太  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (40850996)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードインスリン分泌 / カルシウム / β細胞
研究開始時の研究の概要

細胞内Ca2+流入を担うSOCEを誘導することで小胞体Ca2+濃度を制御する小胞体膜蛋白STIM(stromal interaction molecule)が同定されたが、その生理学的意義や制御機構は不明であるため、このSTIMに注目し、STIMを欠損する膵β細胞株、STIMを膵β細胞特異的に欠損するマウスを作出し、耐糖能やインスリン分泌能、小胞体ストレスマーカーを評価すると同時に、糖尿病モデル、肥満モデルにおけるSTIMの活性と表現系に対する影響を検討することでインスリン分泌、小胞体ストレスへの作用を含めた、STIMの膵β細胞における役割を明確化する。

研究成果の概要

膵β細胞において、様々なインスリン分泌調整機構が明らかにされているが、STIM及びストア作動性カルシウム流入(SOCE)について分子機構や生理学的意義については明らかにされていない。
今回MIN6細胞を及び膵β細胞特異的STIM1欠損マウスも用いて、欠損マウスでは単離膵島におけるインスリン分泌や細胞内カルシウム増加作用さらに、生体内における経口ブドウ糖負荷試験にてGPR40作動薬による血糖改善効果が障害されることを示し、膵β細胞においてSTIM1によって誘導されるSOCEがGPR40活性化によるインスリン分泌の作用に重要な役割を担っていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膵β細胞にはグルコース応答性インスリン分泌以外にも様々なインスリン分泌調整機構が存在しているが、栄養素の一つである脂肪酸刺激によるインスリン分泌増強作用において、今回新たにSTIM1という因子が重要な役割を担っていることを明らかにした。
糖尿病患者においては膵β細胞のSTIM1発現量が低下しているという報告もあり、本研究における成果とあわせて栄養素、あるいは糖尿病治療薬の効果予測因子としてSTIM1が有用である可能性を示唆した。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] University of Geneva Medical School(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] GPR40 activation initiates store-operated Ca2+ entry and potentiates insulin secretion via the IP3R1/STIM1/Orai1 pathway in pancreatic β-cells2019

    • 著者名/発表者名
      Usui R, Yabe D, Fauzi M, Goto H, Botagarova A, Tokumoto S, Tatsuoka H, Tahara Y, Kobayashi S, Manebe T, Baba Y, Kurosaki T, Herrera PL, Ogura M, Nagashima K, Inagaki N
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 15562-15562

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52048-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Store-operated Ca2+ entry activated by STIM1 plays an essential role in GPR40-mediated GIIS potentiation.2019

    • 著者名/発表者名
      1.Usui R, Yabe D, Fauzi M, Goto H, Botagarova A, Tokumoto S, Tatsuoka H, Tahara Y, Kobayashi S, Manabe T, Baba Y, Kurosaki T, Ogura M, Nagashima K, Inagaki N
    • 学会等名
      American Diabetes Association the 79th Scientific Sessions
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵β細胞におけるGPR40シグナルに注目したストア依存性カルシウム流入の意義の解明2019

    • 著者名/発表者名
      臼井 亮太、矢部 大介 、Muhammad Fauzi、Ainur Botagarova、 後藤 久典、徳本 信介、龍岡 久登、田原 裕美子、小林 静香、真鍋 俊也、黒崎 知博、Pedro Luis Herrera、小倉 雅仁、 長嶋 一昭、稲垣 暢也
    • 学会等名
      第62回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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