インスリンシグナル伝達の分子機構とその病態の解析

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454161
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 蛯名 洋介 徳島大学, 酵素科学研究センター, 教授 (00112227)
• 研究分担者: 林 日出喜 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助手 (10218589) ; 村上 尚 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助手 (40210009)
• キーワード: インスリンシグナル伝達 / グルコーストランスポーター / PI-3キナーゼ

研究概要

インスリンは代謝調節、細胞増殖因子として生体必須ホルモンであり、それは細胞膜に存在するインスリンレセプターと結合することにより作用を発現する。インスリンがレセプターと結合することにより、そのシグナルがどのようにして細胞内に伝達され、最終的なターゲットに到達するか、またその病態によってどのような異常が生じるかを解析することとは、医学・生物学上極めて重要な課題である。インスリンレセプターチロシンキナーゼを介するシグナル伝達機構を明らかにすることを目的とする。
細胞をインスリン刺激した後、Cell Lysateを抗ホスホチロシンで反応させた沈降物中にPI3-キナーゼ活性が上昇していることが1990年2つの研究室より報告され、PI3-キナーゼがインスリンシグナル伝達のメディエーターの1つになっているのではないかと推測された。
我々はインスリンレセプターチロシンキナーゼによりin vitroおよびin vivoでPI13-キナーゼの85kサブユニットがチロシンリン酸化されることを報告した。そして368,580,607番目のチロシン残基がリン酸化されることを明らかにした。今後この3つのTyrをPheに変えたp85を大量に細胞内で発現させることにより、インスリンシグナル伝達のどこがblockされるかを検討し、PI3-キナーゼの役割を明らかにする。
また、インスリンレセプター遺伝子異常が、インスリン非依存性(成人型)糖尿病の遺伝因子の一つとして考えられるとの立場から、この型の糖尿病患者の中にどれほどの頻度でその異常が存在するのかを検索しており、既に4例のアミノ酸置換を発見している。

研究成果

• [文献書誌] Hayashi,H.,Ebina Y.et al.: "The α-type 85-kDa subunit of phosphatidylinositol 3-Kinase is phosphorylated at tyrosines 368,580,and 607 by the insulin receptor" J.Biol.Chem.in press.
• [文献書誌] Hayashi,H.,Ebina Y.et al.: "Insulin treatment stimulates the tyrosine phosphorylation of the α-type 85-kDa subunit of phosphatidylinositol 3-Kinase in vivo." J.Biol.Chem.267. 22575-22580 (1992)
• [文献書誌] Murakami,T.,Ebina Y.et al.: "Identification of two enhancer elements in the gene encoding the type 1 goucose transporter from the mouse which are responsive to serum,growth factor,and oncogenes." J.Biol.Chem.267. 9300-9306 (1992)
• [文献書誌] Hayashi,H.,Ebina Y.et al.: "Phosphorylation in vitro of the 85kDa subunit of phosphatidylinositol 3-kinase and its possible activation by insulin receptor tyrosine kinase." Biochem.J.280. 769-775 (1991)
• [文献書誌] Araki,E.,Ebina Y.et al.: "A cluster of four Sp1 binding sites required for efficient expression of the human insulin receptor gene." J.Biol.Chem.266. 3944-3948 (1991)