膵B細胞のグルコース認識機構に関する遺伝子データベースの糖尿病遺伝子診断への応用

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557168
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 武田 純 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (40270855)
• 研究分担者: 泉 哲郎 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (00212952) ; 竹内 利行 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00109977)
• キーワード: グルコキナーゼ / 遺伝子データベース

研究概要

ラット膵B細胞株、RINを20mMグルコースを含む培養液で約3ヶ月間継代培養を行なったところ、グルコースセンサーであるグルコキナーゼの発現は著明に減弱し、グルコース刺激によるインスリン分泌能はほとんど失われた。電顕を用いた解析でも細胞内の分泌顆粒は著明に減少していた。従って、グルコースセンサーであるグルコキナーゼの発現減弱により減少した連関分子はインスリン生合成および分泌に重要な働きをしているものと考えられた。このRIN細胞にグルコキナーゼを過剰発現することによって連関遺伝子の誘導を試みたが、同細胞はリポフェクション法による遺伝子導入に対して強い抵抗性を示して株化は困難であった。そこでこの遺伝子導入法を中止、より導入効率の高いアデノウイルス系による遺伝子導入法に変更した。グルコキナーゼcDNAを含むアデノウイルスを同細胞に感染させた結果、ほぼ100%の高い発現効率を得た。グルコキナーゼ連関分子を検出するために、得られた導入細胞と、同条件で培養されたコントロール細胞から抽出したRNAより合成したcDNAを用いてmRNA differential display法を行なった。グルコキナーゼの過剰発現の結果、約5%のバンドにおいて遺伝子発現レベルの変化が認められた。従って、膵B細胞で発現する遺伝子のうち約200-400個の遺伝子がグルコキナーゼの過剰発現によって誘導されると概算された。変化が認められたバンドの一部をゲルから抽出して部分塩基配列を決定し、BLASTプログラムを用いて登録された既知遺伝子配列と比較解析したところ、約70%以上のクローンの配列が未知遺伝子由来であった。現在得られた未知遺伝子のcDNA全長の単離と発現組織分布の解析を試みている。

研究成果

• [文献書誌] Y. Tokuyama and J. Takeda.: "Use of ^<33>P increase the sensitivity and specificity of mRNA differential display" Bio Techniques. 18. 424-425 (1995)
• [文献書誌] J. Takeda, et al.: "Localization of human somatostatin receptor gene (SSTR5) to chromosome band 16q13.3 by fluorescence in situ hybridization." Genomics. 26. 638-639 (1995)
• [文献書誌] M.R.El-Maghrabi, et al.: "Human fructose-1,6-bisphosphatase gene (FBP1) : Exon-intron organization, localization to chromosome bands 9q-22.2-q22.3, and mutation screening in subjects with frucotose-1, 6-bisphosphatase deficiency." Genomics. 27. 520-525 (1995)
• [文献書誌] J. Takeda, et al.: "Chromosomal assignment and tissue distribution of novel expressed sequence tags from a human pancreatic islet cDNA library." Genomics. 29. 276-281 (1995)
• [文献書誌] Y. Tokuyama, et al.: "Evolution of β-cell dysfunction in the male zucker diabetic fatty rat." Diabetes. 44. 1447-1457 (1995)