インスリン分泌障害をきたす遺伝子異常症の簡易診断法の開発と新たな候補遺伝子の同定

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06557056
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 岡 芳知 山口大学, 医学部, 教授 (70175256)
• 研究分担者: 竹内 康雄 山口大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 竹内 秀夫 山口大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 植田 浩平 山口大学, 医学部・附属病院, 医員
• キーワード: ミトコンドリア遺伝子 / インスリン分泌 / グリセロールリン酸シャトル / Kチャネル

研究概要

ミトコンドリア遺伝子異常の簡易検出法として、変異特異的プローブを用いたドットブロット法を開発し、この方法を用いてミトコンドリア遺伝子tRNALeu(UUR)領域の異常を糖尿病患者において検討し、440人の母系遺伝糖尿病患者のなかに3243位変異を7人、3271位変異を1人見出した。また、3243位変異による糖尿病について、自己抗体とHLA、難聴、心筋症、インスリン浮腫、神経障害、筋症状と特異的治療法の可能性、ミトコンドリア遺伝子と欠如したインスリン分泌細胞の作製とそのインスリン分泌能の解析など、本研究によりミトコンドリア遺伝子異常による糖尿病の特徴を明らかにした。
もうひとつの大きな成果はインスリン分泌に関わる遺伝子のクローニングと患者での解析である。膵β細胞のKチャネルのひとつをクローニングし糖尿病患者での解析を進めた。また、グルコース刺激によるインスリン分泌に重要として注目されているミトコンドリア・グリセロールリン酸シャトルの律速酵素のクローニングを行い、さらにその変異の機能解析と糖尿病患者での解析ならびに変異の機能を行った。その結果、これらの遺伝子がわが国の糖尿病の主要な発症遺伝子ではないことが示された。インスリン分泌機構に関わりうる遺伝子のクローニングやインスリン分泌機構の解析を分子生物学的手法を用いて行った。
また、糖尿病でのもうひとつの重要な側面である肝糖代謝について、将来の遺伝子治療も視野にいれた糖代謝酵素の導入研究、肥満との関わりが推測されているβアデレノ受容体遺伝子の解析も進めた。

研究成果

• [文献書誌] Tanizawa,Y,et al.: "A human pancreatic Islet in wardly rectifying potassium channel:cDNA cloning,determination of the genomic structure and genetic variations in Jananese NIDDM patients." Diabetologia. 39. 447-452 (1996)
• [文献書誌] Kobayashi T,et al.: "Association between HLA and islet cell antibodies in diabetic patients with a mitochondrial DNA mutation at base pair 3243." Diabetologia. 39. 1196-1200 (1996)
• [文献書誌] Ishihara H,et al.: "Effect of mitochondrial and/or cytosolic glycerol 3-phosphate dehydrogenase overexpression on glucose-stimulated insulin secretion from MIN6 and HIT cells." Diabetes. 45. 1238-1244 (1996)
• [文献書誌] Ishihara H,et al.: "Cloning of cDNAs encoding two isoforms of 68-kDa type I phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase from insulin secreting cells." J Biol Chem. 271. 23611-23614 (1996)
• [文献書誌] Oka Y,et al.: "β-cell loss and glucose induced signalling defects in diabetes mellitus caused by mitochondrial tRNA^<Leu(UUR)> gene mutation." Diabetic Medicine. 13. 98-102 (1996)
• [文献書誌] Takeuchi Y,et al.: "Detection of variants in the mitochondrial glycerophospate dehydrogenase gene in Japanese NIDDM patients." Diabetologia. (in press). (1996)