運動によるインスリン抵抗性改善機序の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14770030
• 研究機関: 独立行政法人国立健康・栄養研究所
• 研究代表者: 三浦 進司 独立行政法人 国立健康・栄養研究所, 生活習慣病研究部, 任期付研究員 (10342932)
• キーワード: GLUT4 / 運動 / インスリン抵抗性 / 転写調節因子 / PGC-1 / トランスジェニックマウス

研究概要

これまでに運動によって筋肉でのGLUT4発現量を調節するシス領域exercise responsive element (ERE)が-551と-442の間に存在することを明らかにしている。そこで、-551から-442のDNA配列に結合する運動反応性転写因子を、酵母one-hybrid法を用いて解析した。その結果、A-type microphthalmia associated transcription factor (MITF-A)、Transcription factor binding to IGHM enhancer 3 (TFE3)の2種類の転写因子と、オーファン受容体Nuclear receptor subfamily 4,group A, member 1 (NR4A1)を陽性クローンとして検出した。これらの転写因子とGLUT4運動反応性シス領域との結合をGel shift法により検討したが、いずれも結合は見いだせず、これらは偽陽性クローンであることが判明した。
In vitroでの検討の他に、ERE配列をin vivoで同定するために、GLUT4のプロモーターの+1から-506までを含んだminigeneトランスジェニックマウスを作成し、2つの独立したラインを得ることができた。ある程度の数が揃った段階で運動負荷を行い、ERE配列がGLUT4プロモーター上の-506よりも上流なのか下流なのかを明らかにする予定である。
転写共役因子の一つであるPPARγ coactivator-1 (PGC-1)がGLUT4発現に必要であることが報告されたため、PGC-1を「おとり」とした酵母two-hybrid法でPGC-1を含めたGLUT4の運動反応性転写因子複合体の同定を試みた。その結果、DNA結合タンパク質を4種類、RNA修飾に関与するタンパク質を4種類検出した。

研究成果

• [文献書誌] Kamei, Y., Mizukami, J., Miura, S., Suzuki, M., Takahashi, N., Kawada, T., Taniguchi, T., Ezaki, O.: "A forkhead transcription factor FKHR up-regulates lipoprotein lipase expression in skeletal muscle"FEBS lett.. 536. 232-236 (2003)
• [文献書誌] Ikeda, S., Miyazaki, H., Nakatani, T., Kai, Y., Kamei, Y., Miura, S., Tsuboyama-Kasaoka, N., Ezaki, O.: "Up-regulation of SREBP-1c and lipogenic genes in skeletal muscles after exercise training"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 296. 395-400 (2002)
• [文献書誌] Miura, S., Gan, J.W., Brzostowski, J., Parisi, M.J., Schultz, C.J., Londos, C., Oliver, B., Kimmel, A.R.: "Functional conservation for lipid storage droplet association among perilipin, ADRP, and TIP47 (PAT)-related proteins in mammals, drosophila, and dictyostelium"J. Biol. Chem.. 277. 32253-32257 (2002)
• [文献書誌] Nakatani, T., Tsuboyama-Kasaoka, N., Takahashi, M., Miura, S., Ezaki, O.: "Mechanism for peroxisome proliferator-activated receptor-alpha activator-induced up-regulation of UCP2 mRNA in rodent hepatocytes"J. Biol. Chem.. 277. 9562-9569 (2002)