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【目的】インスリン(I)分泌における蛋白燐酸化の役割の解明のために蛋白脱燐酸化酵素阻害剤[カリクリンA(CLA)、オカダ酸(OA)およびカンサリジン(CT)]を用いてラット膵島からのI分泌、グルコース(G)の代謝、細胞内Caイオン濃度、cAMP産生について検討した。
【結果】1.無処置膵島の実験(1)KRB buffer中で1時間のbatch incubationにおいて10 mM GにようI分泌はCLA、OAおよびCTの強さの順で濃度依存性に抑制された。ジアゾキサイドと25 mM Kを含む溶液中では、GによるI分泌は約2倍に増加した。この分泌も3つの蛋白脱燐酸化酵素阻害剤によりコントロール溶液中で得られたのとほぼ同じIC_<50>で抑制された。(2)OA(1 μM)はGによるCO_2産生に影響しなかった。(3)CLA(0.2 μM)とOAはGまたは高Kによる細胞内Caイオン濃度変化に影響しなかった。(4)OAは3 mMまたは10 mM GによるcAMP産生を約20%抑制したが、10 mM Gに対してのみ有意であった。2.permeabilized isletsの実験(1)glutamate buffer中のCaイオン濃度を10^<-7>Mから10^<-5>Mに上げるとI分泌は約50%増加した。OAを添加すると10^<-7>M CaではI分泌量は4.5倍に、10^<-5>M Caでは2.0倍に増加した。以下の実験では10^<-7>M Ca存在下で行った。フォルスコリン(1 μM)の添加は有意なI分泌の増加を起こさず、さらにOAを加えると分泌の増加がおこったが、OA単独の場合と有意差はなかった。TPA(162 nM)の添加はI分泌を4.2倍に増加し、さらにOAを加えると増幅作用がみられた。
【考察】本研究からGによるI分泌の蛋白脱燐酸化酵素阻害剤による抑制がcAMPの減少と刺激-分泌連関の細胞内Caイオン濃度上昇後の段階に関与していることが示唆された。すなわち1型の蛋白脱燐酸化酵素はグルコースによるcAMP濃度の上昇やCa濃度上昇後の段階の促進に重要な役割を果たしていると考えられた。
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