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1998 年度 研究成果報告書概要

新たなインスリン分泌調節開発のためのスクリーニングシステムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 09557075
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 内分泌・代謝学
研究機関千葉大学

研究代表者

清野 進  千葉大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80236067)

研究分担者 渡邊 敏文  武田薬品工業(株), 創薬研究本部, 主任研究員
五ノ井 透  千葉大学, 真菌医学研究センター, 助手 (30134365)
三木 隆司  千葉大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50302568)
矢野 秀樹  千葉大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30288576)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
キーワードATP感受性K^+チャネル / インスリン / スルホニール尿素受容体 / 内向き整流性K^+チャネル / グリベンクラミド / 糖尿病
研究概要

スルホニール尿素(SU)剤は血糖降下作用を有し、インスリン分泌を促進することにより2型糖尿病の治療に広く使用されている。本年度では高親和性レセプターSUR1と低親和性レセプターSUR2Aのキメラ受容体を作成し、種々の機能的測定法よりSU剤結合領域を決定し、SUレセプターを標的としたインスリン分泌促進作用を有する新たなSU剤開発の糸口とすることを目的とした。
〈方法〉
ハムスターSUR1とラットSUR2Aを用い15種類のキメラを作成した。SU剤であるグリベンクラミドの効果は、作成したキメラをKir6.2と共に遺伝子導入したCOS-1細胞からの^<56>Rb^+ effluxによって検討した。また、作成したキメラを遺伝子導入したCOS-1細胞を用いて[H]^3標識グリベンクラミド結合実験を行った。
〈結果〉
SUR1とSUR2Aとのキメラから構成されるチャネルはすべて代謝阻害剤(oligomycin,2-deoxyglucose)の存在下において^<56>Rb^+の流出が促進されることから、作成したキメラ蛋白はすべて細胞膜に機能発現していることが示された。種々のキメラと[H]^3標識グリベンクラミドとの結合実験及びグリベンクラミドによる^<56>Rb^+effluxの抑制実験の検討から、グリベンクラミドに対して感受性を有する領域はSURlの第15膜貫通領域と第16膜貫通領域(a.a.1189-1227)に存在していることが示唆された。
〈結論〉
SUR1とSUR2Aのキメラを用いた実験により、SUR1の15から16番目の膜貫通領域の間にSU剤(グリベンクラミド)に対して高親和性の領域が存在することが示唆された。この領域におけるSUR1とSUR2Aのアミノ酸比較によりSUR1セリン-1202、SUR1チロシン-1219、SUR1グルタミン-1224がグリベンクラミドとの詰合に重要な役割を果たしていることが示唆された。

  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Yanase, H.et al.: "Cellular distribution of sulfonylurea receptor 2 mRNA in the ovary and testic of rats." Biomed.Res.19. 199-204 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sanchez J.A.et al.: "Modulation of reconstituted ATP-sensitive K^+ channels by GTP-binding proteins." J.Physiol.507. 315-324 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Dunne, M.J.et al.: "Familial persistent hyperinsulinemic hypoglycaemia of infancy, and mutations in the sulfonylurea receptor." New Engl.J.Med.336. 703-706 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Inoue, H.et al.: "Sequence variants in the pancreatic islet beta-cell inwardly rectifying K^+ channel Kir6.2(Bir)gene : identification and lack of role in caucasian patients with NIDDM." Diabetes. 46. 502-507 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Suzuki, M.et al.: "Localization of the ATP-sensitive K^+ channel subunit, Kir6.2, in mouse pancreas." Diabetes. 46. 1440-1444 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nestorowicz, A.et al.: "A nonsense mutation in the inward rectifier potassium channel gene, Kir6.2, is associated with familial hyperinsulinism." Diabetes. 46. 1743-1748 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Inagaki, N., Gonoi, T.and Seino, S.: "Subunit stoichiometry of the pancreatic beta-cell ATP-sensitive K^+ channel." FEBS lett.409. 232-236 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ueda, K.et al.: "MgADP antagonism to Mg-independent ATP binding of the sulfonylurea receptor SUR1." J.Biol.Chem.272. 22983-22986 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Miki, T.et al.: "Abnormalities of pancreatic islets by targeted expression of a dominant-negative K_<ATP> channel." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 11969-11973 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Suzuki, M.et al.: "Kir6.1 : a subunit of ATP-sensitive K^+ channels in mitochondria." Biochem.Biophys.Res.Commun.241. 693-637 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sanchez J.A.et al.: "Modulation of reconstituted ATP-sensitive K^+ channels by GTP-binding proteins." J.Physiol.507. 315-324 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yanase, H.et al.: "Cellular distribution of sulfonylurea receptor 2mRNA in the ovary and testis of rats." Biomed.Res.19. 199-204 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gribble, F.M.et al.: "Tissue specificity of sulfonylureas studies on cloned cardiac and beta-cell K_<ATP> channels." Diabetes. 47. 1412-1418 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Miki, T.et al.: "Defective insulin secretion and enhanced insulin action in K_<ATP> channel-deficient mice." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 10402-10406 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Inagaki, N.& Seino, S.: "ATP sensitive potassium channels : structures, functions, and pathophysiology." Jpn.J.Physiol. 48. 397-412 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ueda, K.et al: "Cooperative binding of ATP and MgADP in the sulfonylurea receptor is modulated by glibenclamide." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 1268-1272 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tanabe, K.et al.: "Direct photoaffinity labeling of the Kir6.2 subunit of the ATP-sensitive K+ channel by 8-azido ATP." J.Biol.Chem.274. 3931-3933 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Miki, T.et al.: "The structure and function of the ATP-sensitive K^+ channel in pancreatic beta-cells." J.Mol.Endo.(in Press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Seino, S.: "ATP-sensitive potassium channels : a model of heteromultimeric potassium channel/receptor assemblies." Annu.Rev.Physiol.(in Press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gonoi, T.and Seino, S.: "Structure and function of ATP-sensitive K^+ channels.In Pharmacology of Ionic Channel Function : Activators and Inhibitors Springer-Verlng, Heidelberg." Handbook of Experimental Pharmacology. (in Press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Miki, T.et al.: "Structure and function of ATP-sensitive K^+ channels.Academic Press, San Diego, CA" In Potassium Ion Channels : molecular structure, functin, and diseases.(in Press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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