インスリンシグナル伝達の分子機構と糖尿病

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10470032
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 蛯名 洋介 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 教授 (00112227)
• 研究分担者: 湯浅 智之 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助手 (50304556) ; 岸 和弘 徳島大学, 分子酵素学研究センター, 助教授 (70284320)
• キーワード: インスリン作用 / PI3-キナーゼ / PDGF / トランスジェニックマウス

研究概要

生体には多様な生理活性物質とその特異的な受容体が存在し、それぞれ特異的作用を生体内で発現している。しかし細胞内シグナル伝達因子は共通な分子が使われていることが多く、なぜ生理活性物質はそれぞれの特異的な作用を生体の中で発現できるのか細胞内シグナル伝達の謎である。
培養細胞レベルではPDGFもPI3-キナーゼを活性化してGLUT4のトランスロケーションを引き起こすが、生体にPDGFを投与しても血糖値は下がらない。これはインスリン最大の標的組織である骨格筋には、インスリンレセプターやGLUT4とそのシグナル伝達因子は存在しているが、PDGFレセプターが発現していないためであると考える。そこでトランスジェニックの手法で骨格筋にPDGFレセプターを発現させることにより、PDGF投与により血糖値降下作用を表すインスリンシグナル伝達転換マウスを作製し、その解析を行う。そして血糖値降下というインスリン独特の作用は、本質的には細胞増殖因子が潜在的に共通に持つ作用であることを実証し、インスリン作用の本質的解明を行うため本研究を開始した。
そこで骨格筋に特異的に発現するmuscle creatinine kinase(MCK)の遺伝子プロモーター下流にPDGFレセプターcDNAを結合し、トランスジェニックの手法で遺伝子導入ができたトランスジェニックマウスがまず1匹確立できた。そしてPDGF、インスリン作用の解析を行う。さらにもう一系統得るためにトランスジェニックを行い、発現、PDGFによる血糖降下などの検討を行う。

研究成果

• [文献書誌] Lihong Wang,Yousuke Ebina,et al.: "Gi-mediated translocation of GLUT4 is independent of p85/p110α and p110γ phosphoinositide 3-kinases but might involve the activation of Akt Kinase"Biochem.J.. 345. 543-555 (2000)
• [文献書誌] Lihong Wang,Yousuke Ebina,et al.: "Transient Effect of Platelet-derived Growth Factor (PDGF) on GLUT4 Translocation in 3T3-L1 Adipocytes"J.Biol.Chem.. 274. 19246-19253 (1999)
• [文献書誌] Yoshihiko Asahi Yousuke Ebina,et al.: "Fluoromicroscopic detection of myc-tagged GLUT4 on the cell surface.Co-localization of the translocated GLUT4 with rearranged actin by insulin teatment in CHO cells and L6 myotubes"The Journal of Medical Investigation. 46. 192-199 (1999)
• [文献書誌] Atsunori Ueyama Yousuke Ebina,et al.: "GLUT-4myc ectopic expression in L6 myoblasts generates a GLUT-4-specific pool conferring insulin sensitivity"Am.J.Physiol. 277. E572-E578 (1999)
• [文献書誌] Oleg V.Chaika Yousuke Ebina,et al.: "Mutation of Tyrosine 960 within the Insulin Receptor Juxtamembrane Domain Impairs Glucose Transport but Dose Not Inhibit Ligand-mediated Phosphorylation of Insulin Recepte-2 tor Substra in 3T3-L1 Adipocytes"J.Biol.Chem.. 274. 12075-12080 (1999)