蛍光ATPプローブ遺伝子導入マウスを用いた糖代謝異常病態解析

• 研究課題/領域番号: 25461346
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長嶋 一昭 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40324628)
• 研究分担者: 今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013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: ATP / KATPチャネル / 糖代謝異常

研究成果の概要

膵β細胞内代謝動態を解析するため、蛍光エネルギー移動(FRET)を利用した蛍光ATPプローブおよび同プローブ遺伝子導入マウスを作製し、Fura2-AMを併用することにより、膵β細胞内ATP濃度およびCa2+濃度変化同時測定系を構築し、生理学的条件における各種刺激下での膵β細胞内代謝・イオン濃度動態変化を解析した。

研究成果

• [国際共同研究] ロズウェルパーク癌研究所(米国)
• [国際共同研究] マンチェスター大学/マンチェスターロイヤル診療所(英国)
• [雑誌論文] Src regulates insulin secretion and glucose metabolism by influencing subcellular localization of glucokinase in pancreatic β-cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Nagashima K, Ogura M, Sato Y, Tahara Y, Ogura K, Yamano G, Sugizaki K, Fujita N, Tatsuoka H, Usui R, Mukai E, Fujimoto S, Inagaki N.
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 7 号: 2 ページ: 171-178
  • DOI: 10.1111/jdi.12407
  • NAID: 120005770743
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Paternal allelic mutation at the Kcnq1 locus reduces pancreatic β cell mass via epigenetic modification of Cdkn1c. (2015)
  • 著者名/発表者名: Asahara S, Etoh H, Inoue H, Teruyama K, Shibutani Y, Ihara Y, Kawada Y, Bartolome A, Hashimoto N, Matsuda T, Koyanagi-Kimura M, Kanno A, Hirota Y, Hosooka T, Nagashima K, Nishimura W, Inoue H, Matsumoto M, Higgins MJ, Yasuda K, Inagaki N, Seino S, Kasuga M, Kido Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Acaddemy of Scienceof the United States of America 巻: 112(27) 号: 27 ページ: 8332-8337
  • DOI: 10.1073/pnas.1422104112
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The plasma membrane calcium pump in pancreatic cancer cells exhibiting the Warburg effect relies on glycolytic ATP (2015)
  • 著者名/発表者名: James AD, Patel W, Butt Z, Adiamah M, Dakhel R, Latif A, Uggenti C, Swanton E, Imamura H, Siriwardena AK, Bruce JI
  • 雑誌名: J. Bio. Chem. 巻: 290 号: 41 ページ: 24760-24771
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.668707
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mitochondrial dysfunction in primary human fibroblasts triggers an adaptive cell survival program that requires AMPK-α (2015)
  • 著者名/発表者名: Distelmaier F, Valsecchi F, Liemburg-Apers DC, Lebiedzinska M, Rodenburg RJ, Heil S, Keijer J, Fransen J, Imamura H, Danhauser K, Seibt A, Viollet B, Gellerich FN, Smeitink JA, Wieckowski MR, Willems PH, Koopman WJ
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1852 号: 3 ページ: 529-540
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2014.12.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] インスリン分泌機構とその破綻 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長嶋 一昭、稲垣 暢也
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 252 ページ: 377-382
• [雑誌論文] BARP suppresses voltage-gated calcium channel activity and Ca2+-evoked exocytosis (2014)
  • 著者名/発表者名: Beguin P, Nagashima K, Mahalakshmi RN, Vigot R, Matsunaga A, Miki T, Ng MY, Ng YJ, Lim CH, Tay HS, Hwang LA, Firsov D, Tang BL, Inagaki N, Mori Y, Seino S, Launey T, Hunziker W
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 205 号: 2 ページ: 233-249
  • DOI: 10.1083/jcb.201304101
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Toll-like receptor 9 protects non-immune cells from stress by modulating mitochondrial ATP synthesis through the inhibition of SERCA2. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintani Y, Drexler HC, Kioka H, Terracciano CM, Coppen SR, Imamura H, Akao M, Nakai J, Wheeler AP, Higo S, Nakayama H, Takashima S, Yashiro K, Suzuki K.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 15 号: 4 ページ: 438-445
  • DOI: 10.1002/embr.201337945
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 細胞内のATPがみたいーライブイメージングで明らかになってきた細胞内ATP濃度の時空間動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今村博臣
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 2515-2517
• [雑誌論文] 生細胞内ATP濃度イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 今村博臣
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 65 ページ: 294-298
• [雑誌論文] Palmitate induces reactive oxygen species production andβ-cell dysfunction by activating NADPH oxidase via Src signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Fujimoto S, Mukai E, Sato H, Tahara Y, Ogura K, Yamano G, Ogura M, Nagashima K, Inagaki N
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: 5 号: 1 ページ: 19-26
  • DOI: 10.1111/jdi.12124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose-stimulated single pancreatic islets sustain increased cytosolic ATP levels during initial Ca2+ influx and subsequent Ca2+ oscillations (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Nagashima K, Inagaki N, Kioka H, Takashima S, Fukuoka H, Noji H, Kakizuka A and Imamura H
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 号: 4 ページ: 2205-2216
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.499111
  • NAID: 120005689188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of reactive oxygen species ameliorates metabolism-secretion coupling in islets of diabetic GK rats by suppressing lactate overproduction (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki M, Fujimoto S, Sato Y, Nishi Y, Mukai E, Yamano G, Sato H, Tahara Y, Ogura K, Nagashima K, Inagaki N
  • 雑誌名: Diabetes 巻: 62 号: 6 ページ: 1996-2003
  • DOI: 10.2337/db12-0903
  • 査読あり
• [学会発表] 糖尿病治療における経口血糖降下薬の最近の進歩 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長嶋一昭
  • 学会等名: 京都府医師会学術講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] 新生児糖尿病の発症原因遺伝子と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長嶋一昭
  • 学会等名: 51回日本糖尿病学会近畿地方会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-10-25
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞エネルギーを可視化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 今村博臣
  • 学会等名: 第23回日本バイオイメージング学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorescent imaging of ATP levels in live cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Imamura H
  • 学会等名: 京都大学－台湾大学シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-02
• [学会発表] Chronic Administration of Apple Procyanidins Ameliorate Insulin Resistance through the suppression of inflammation in Diabetic ob/ob Mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogura K, Nagashima K, Shoji T, Sato Y, Tahara Y, Yamano G, Sato H, Sugizaki K, Fujita N, Ogura M, Mukai E, Fujimoto S, Inagaki N.
  • 学会等名: American Diabetes Association(ADA) 72nd Scientific Sessions (ADA)
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-06-13 – 2014-06-17
• [学会発表] 蛍光ATPバイオセンサーを用いたインスリン分泌細胞内ATPのダイナミクスの計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中 喬, 長嶋 一昭, 稲垣 暢也, 野地 博行, 垣塚 彰, 今村 博臣.
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神奈川県
• [学会発表] 蛍光ATPバイオセンサーを用いたATP代謝の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今村博臣
  • 学会等名: 第50回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 東京