インスリン産生細胞増殖因子Reg蛋白質を用いた糖尿病治療法の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557013
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岡本 宏 東北大学, 医学部, 教授 (60025632)
• 研究分担者: 那谷 耕司 東北大学, 医学部, 助手 (90202233) ; 高沢 伸 東北大学, 医学部, 講師 (50187944) ; 米倉 秀人 東北大学, 医学部, 助教授 (80240373) ; 米村 豊 金沢大学, 医学部, 講師 (20167042)
• キーワード: Reg / 遺伝子ファミリー / 染色体座位 / インスリン産生細胞 / 再生増殖 / 糖尿病 / トランスジェニックマウス / 遺伝子組換え

研究概要

糖尿病は現在、増加の一途をたどり、また動脈硬化・虚血性心疾患・脳血管障害などの他の成人病の基礎疾患ともなることから、一日も早い根本的な治療法の確立が待たれている。本研究の目的は、申請者が発見したインスリン産生細胞の新しい増殖因子Reg蛋白の作用機序を明らかにし、組換えReg蛋白を用いてインスリン産生細胞を再生増殖させるという糖尿病治療法開発の基礎研究を行うことである。平成7年度の研究は以下の様に進行し、研究目的が達成された。
1.ヒトReg蛋白質を遺伝子工学を用いて酵母で発現・生産した。
2.従来ラット組換えReg蛋白質の精製のために行っていた複数のスッテプの省略化に成功し、組換えヒトReg蛋白質の分離・精製が簡便になるとともにその回収率が大きく向上し、実用化のためのヒトReg蛋白質の生産が理論的に可能になった。
3.ヒトReg遺伝子が第2染色体短腕12上の95kbpの領域に位置していることを蛍光in situ hybridization法とYACクローンの解析で明らかにした。
4.インスリンプロモーターにReg遺伝子を連結したDNAをマウス受精卵雄性前核に顕微注入しトランスジェニックマウスを作成した。このマウスはインスリン産生細胞でのみReg蛋白質を過剰に発現していた。
5.マウスReg遺伝子の第一エクソンにネオマイシン耐性遺伝子を挿入したReg遺伝子欠損マウス作成用のDNAを調製した。

研究成果

• [文献書誌] Hikari Miyashita: "Human REG family genes are tandemly ordered in a 95-kilobase region ofchromosome 2p12." FEBS Letters. 377. 429-444 (1995)
• [文献書誌] Yoshitake Satomura: "Measurement of serum PSP/reg-protein concentration in various disease with a newly developed enzyme-linked immunosorbent assay." Jornal of Gastroenterology. 30. 643-650 (1995)
• [文献書誌] Nathalie J. Baeza: "Pancreatic regenerating gene overexpression in the nonobese diabetic mouse during active diabetogenesis." Diabetes. 45. 67-70 (1996)
• [文献書誌] Masakyo Asahara: "Reg gene expression is increased in rat gastric enterochromaffin-like cells following water immersion stress." Gastroenterology. in press (1996)
• [文献書誌] Shin Takasawa: "Requirement of calmodulin-dependent protein kinase II in cyclic ADP-ribose-mediated intracellular Ca^<2+> mobilization." Journal of Biological Chemistry. 270. 30257-30259 (1995)
• [文献書誌] Ichiro Kato: "Regulatory role of CD38(ADP-ribosyl cycalse/cyclic ADP-ribose hydrolase) in insulin secretion by glucose in pancreatic B-cells." Journal of Biological Chemistry. 270. 30045-30050 (1995)
• [文献書誌] Koji Nata: "The structure of the Aplysia kurodai gene encoding ADP-ribosyl cyclase, a second-messenger enzyme." Gene. 158. 213-218 (1995)
• [文献書誌] Kan-ichi Nakagawara: "Assignment of the CD38 gene encoding the human leukocyte antigen CD38(ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase)to chromosome 4p15." Cytogenetics and Cell Genetics. 69. 38-39 (1995)
• [文献書誌] Hiroshi Okamoto: "New aspect of the physiological significance of NAD, poly ADP-ribose and cyclic ADP-ribose." Biochimie. 77. 356-363 (1995)
• [文献書誌] Yasuhito Furuya: "Cloning of a cDNA encoding rat bone marrow stromal cell antigen 1(BST-1) from the islets of Langerhans." Gene. 165. 329-330 (1995)
• [文献書誌] Haruhiro Higashida: "Nicotinamide adenine dinucleotide regulates musearinic receptor-coupled K^+(M) channels in rodent NG108-15 cells." Journal of Physiology. 482. 317-323 (1995)
• [文献書誌] Tadahiro Karasawa: "NAD-glycohydrolase from Streptococcus pyogenes shows cyclic ADP-ribose forming activity." FEMS Microbiological Letters. 130. 201-204 (1995)
• [文献書誌] Atsuya Akabane: "Nicotinamide inhibits IRF-1 mRNA induction and prevent IL-1-induced nitric oxide synthase expression in pancreatic cells." Biochemical and Biophysical Research Communications. 215. 524-530 (1995)
• [文献書誌] Hideto Yonekura: "Identification of the five essential histidine residues for peptidylglycine monooxygenase" Biochemical and Biophysical Research Communications. 218. 495-499 (1996)
• [文献書誌] Ichiro Kato: "Enhancement of glucose-induced insulin secretion in transgenic mice overexpressing human VIP gene in pancreatic B cells." Annals of New York Academy of Science. (in press). (1996)
• [文献書誌] 宮下曜: "Regファミリー遺伝子は全て同一の染色体部位に座位する" 生化学. 67. 540-540 (1995)
• [文献書誌] 高沢伸: "インスリン分泌におけるcyclic ADP-riboseの役割" 生化学. 67. 538-538 (1995)
• [文献書誌] 加藤一郎: "CD38トランスジェニックマウスのインスリン分泌" 生化学. 67. 538-538 (1995)
• [文献書誌] 東郷暁: "CD38とアメフラシADP-ribosyl cyclaseのアミノ酸置換による酵素活性の変換" 生化学. 67. 540-540 (1995)
• [文献書誌] こう俊成: "CD38(ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase)とアメフラシADP-ribosyl cyclaseの遺伝子構造" 生化学. 67. 540-540 (1995)
• [文献書誌] 古谷保人: "ラットcyclic ADP-ribose合成酵素関連遺伝子産物BST-1の構造と発現" 生化学. 67. 697-697 (1995)
• [文献書誌] 赤羽敦也: "サイトカインのNO合成酵素誘導による膵β細胞機能障害とその防止の分子機構" 生化学. 67. 780-780 (1995)
• [文献書誌] 東郷暁: "ヒトCD38のcyclic ADP-ribose合成・分解酵素活性について" 生化学. 67. 1323-1323 (1995)
• [文献書誌] 成島陽一: "5つの遺伝子から構成されるマウスRegファミリーの全容の解明" 日本外科学会誌. 96. 247-247 (1995)
• [文献書誌] 成島陽一: "5つの遺伝子から構成されるマウスRegファミリーの全容の解明" 糖尿病. 38. 339-339 (1995)
• [文献書誌] 加藤一郎: "cyclic ADP-ribose合成酵素(CD38)を発現するトランスジェニックマウスにおけるインスリン分泌の増強" 糖尿病. 38. 131-131 (1995)
• [文献書誌] こう俊成: "ヒトcyclic ADP-ribose合成・分解酵素(CD38)の遺伝子構造と染色体座位" 糖尿病. 38. 236-236 (1995)
• [文献書誌] 東郷暁: "セカンドメッセンジャーcyclic ADP-ribose合成・分解に必須なCD38のCys119とCys201" 糖尿病. 38. 236-236 (1995)
• [文献書誌] 高沢伸: "膵β細胞小胞体からのcyclic ADP-riboseによるCa^<2+>放出のCaM kinase IIによる増強" 糖尿病. 39(印刷中). (1996)
• [文献書誌] 東郷暁: "ATPは直接CD38に作用してcyclic ADP-ribose分解活性を抑制する" 糖尿病. 39(印刷中). (1996)
• [文献書誌] 成島陽一: "ヒトREGファミリーの4つの遺伝子は第2染色体短腕12上の95kbp内に隣接して存在する" 糖尿病. 39(印刷中). (1996)
• [文献書誌] 池端史子: "糖尿病患者における抗CD38(cyclic ADP-ribose合成・分解酵素)自己抗体の存在" 糖尿病. 39(印刷中). (1996)
• [文献書誌] Hiroshi Okamoto: "The role of cyclic ADP-ribose in stimulus-secretion coupling in pancreatic β-cells." Sigeaki Baba and Toshio Kaneko(Elsevier), 244-246 (1995)
• [文献書誌] Hiroshi Okamoto: "Methods in Enzymology(Vitamins and Coenzymes, Part I and J)" D. B. McCormic, J. W. Suttie and C. Wagner(Academic Press)(in press), (1996)
• [文献書誌] Hiroshi Okamoto: "The OKAMOTO model for B-cell damage:recent advances. in Lessons fromAnimal Diabetes." Eleazar Shafrir(Birkhauer)(in press), (1996)
• [文献書誌] 加藤一郎: "ペプチドC末端アミド化酵素:ペプチジルグリシンモノオキシゲナーゼとリアーゼin新しい酵素研究法" 一島英治・小野寺一清(東京化学同人), 85-91 (1995)