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膵β細胞におけるガレクチンラティスの機能メカニズムの解明と病態生理学的意義の理解

研究課題

研究課題/領域番号 21K06082
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

大坪 和明  熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (30525457)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード糖鎖 / ガレクチンラティス / 膵臓β細胞 / GLUT2 / エンドサイトーシス / Protein kinase C / Teneurin-3 / 糖尿病 / グルコースセンサー / PKC / GnT-IVa / インスリン分泌
研究開始時の研究の概要

膵臓β細胞の表面に存在する輸送タンパク質は血中の栄養成分の濃度を感知することでインスリンの分泌機能を制御するという重要な役割を担っている。これら輸送タンパク質分子が安定的に細胞膜に存在するためには、ガレクチンラティスに結合することによって膜表面で安定化される必要がある。本研究では、ガレクチンラティスの機能メカニズムの解明に取り組むとともに、代謝疾患の発症過程におけるこのメカニズムの機能不全の原因究明に取り組む。

研究成果の概要

細胞膜に発現するトランスポーターやチャネル分子の局在や機能は、それら分子が有する糖鎖と細胞外に存在するガレクチンとが結合し、ガレクチンラティスを形成することで制御されていることが知られているが、その詳細は未だ明らかになっていない。本研究において我々は、このガレクチンラティス形成やその崩壊が引き起こすエンドサイトーシスのメカニズムを明らかにするため、細胞表面に形成されるガレクチンラティス複合体の構成分子を質量分析により解析し、それら機能の解析を行った。その結果、細胞膜におけるガレクチンラティス形成に必要なアンカー分子やエンドサイトーシスに関与するキナーゼの同定に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者らはこれまでの研究から膵臓β細胞におけるガレクチンラティスの崩壊が、グルコースセンサー分子であるGLUT2のエンドサイトーシスを惹起し、結果、血統レベルに応じたインスリン分泌機能が障害され、糖尿病を発症することを見出してきた。本提案研究により、その詳細な分子メカニズムの解明のための大きな手がかりを得ることに成功した。この成果は、細胞膜タンパク質のホメオスタシス機構の理解という学術的な意義があるのみならず、糖尿病などの代謝疾患の治療や、入院患者等の栄養管理で問題となるRefeeding syndromeの予防や患者のQOLの改善に繋がり、その社会的波意義や、臨床的意義は非常に大きい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Role of Sialyl-Tn Antigen in Cancer Metastasis2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Ruka、Nagao Keisuke、Ohtsubo Kazuaki
    • 雑誌名

      Glycosignals in Cancer

      巻: - ページ: 53-78

    • DOI

      10.1007/978-981-19-7732-9_4

    • ISBN
      9789811977312, 9789811977329
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sialyl-Tn antigen facilitates extracellular vesicle-mediated transfer of FAK and enhances motility of recipient cells2022

    • 著者名/発表者名
      Nagao Keisuke、Maeda Kento、Hosomi Kasumi、Morioka Kaito、Inuzuka Tatsutoshi、Ohtsubo Kazuaki
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 543-554

    • DOI

      10.1093/jb/mvac008

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sialyl-Tn antigen regulates the cellular iron homeostasis and the production of extracellular vesicles2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ohtsubo, Keisuke Nagao, Kasumi Hosomi, Tatsutoshi Inuzuka, Kento Maeda
    • 学会等名
      2023 Annual Meeting Society for Glycobiology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 予後不良と相関する糖鎖腫瘍マーカーSialyl-Tn抗原の生物学的機能2022

    • 著者名/発表者名
      大坪和明
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] sTn抗原による細胞外小胞分泌促進を介した細胞外小胞受容細胞の運動能制御2021

    • 著者名/発表者名
      長尾恵介、細見夏純、前田賢人、大坪和明
    • 学会等名
      第40回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 熊本大学 大学院 生命科学研究部 生体情報解析学

    • URL

      http://www.medphas.kumamoto-u.ac.jp/divisions/div2/div2_15/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 大坪和明研究室(大学院生命科学研究部先端生命医療科学部門)

    • URL

      https://www.kumamoto-u.ac.jp/kenkyuu_sangakurenkei/kenkyuu/kenkyu/laboratory-exploration/57-2015summer

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 大坪和明研究室(大学院生命科学研究部先端生命医療科学部門)

    • URL

      https://www.kumamoto-u.ac.jp/kenkyuu_sangakurenkei/kenkyuu/kenkyu/laboratory-exploration/57-2015summer

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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