「カルパイン10異常型糖尿病」におけるインスリン分泌不全の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470223
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 堀川 幸男 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (10323370)
• 研究分担者: 戸村 秀明 群馬大学, 生体調節研究所, 助手 (70217553) ; 武田 純 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (40270855)
• キーワード: 2型糖尿病感受性遺伝子 / カルパイン10 / アデノウィルス / マイクロアレイ / 連鎖不平衡マッピング / SNPs / 関連解析

研究概要

日本人の2型糖尿病はインスリン分泌不全を一義的な成因とするので、本研究では膵β細胞におけるカルパイン10の機能に焦点を当て、カルパイン10異常がインスリン分泌不全を惹起する機構の解明を目指しているが、代表者は先ず非特異的カルパイン阻害剤を用いて、カルパインの発現変化がインスリン分泌に関係することを示唆する成績を得た。そこでこの分子機構を明らかにすべく、カルパイン10発現システムを確立した。先ずカルパイン10の発現時期を調節できるTet On/Offシステムをマウスインスリン産生細胞株で立ち上げることに成功した。また効率的な遺伝子導入が可能なアデノウィルス発現系で、膵臓と骨格筋に特異発現を可能とする2種類のウィルス株も獲得した。そしてカルパイン10の発現時期を種々に調節し、細胞の糖感受性やインスリン作用を検討したり、二次元蛋白泳動により発現の変化を来す関連蛋白を検索する。一方遺伝子レベルでは、独自の膵島特異的cDNAマイクロアレイを作成し、mRNA発現が変化する関連遺伝子群を網羅すべく現在検索を進めている。途中スポッターのドライステップにおける不備を改良するのにやや時間を要した。カルパイン10は多くの組織で発現するプロセシング蛋白であることより、標的基質や周辺因子が共役グループとして発症に働くと考えられる。そこで包括的に網羅された膵β細胞のカルパイン10関連分子を選別後、症例-対照関連解析に供する。既に代表者は遺伝学的背景の全く違う2つの民族、日本人、英国人の症例-対照関連解析で、このカルパイン10がインスリン分泌の早期相に影響を与えていることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Del Bosque-Plata, L., et al.: "β-cell transcription factors and diabetes : no evidense for diabetes-associated mutations in the coding region of the proendocrine neurogenin 3 gene (NEUROG3) in Japanese patients with MODY"Diabetes. 50. 694-696 (2001)
• [文献書誌] Yang, X., et al.: "Reduced skeletal muscle calpain-10 transcript level is due to a cumulative decrease in major isoforms"Mol.Genet.Metab. 73(1). 111-113 (2001)
• [文献書誌] Sreenan, S.K., et al.: "Calpains play a role in insulin secretion and action"Diabetes. 50. 2013-2020 (2001)
• [文献書誌] Evans, J.C., et al.: "Association studies of the calpain-10 gene with type 2 diabetes mellitus in the United Kingdom"Am.J.Hum.Genet. 69(3). 544-552 (2001)