脱共役蛋白質による代謝調節機構の解析と病態生理学的意義

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15580252
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 木村 和弘 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 助教授 (30192561)
• キーワード: UCP / AMPキナーゼ / ATP / 脱共役蛋白質 / ドミナントネガティブ

研究概要

脱共役蛋白質UCPの活性化がもたらす細胞機能の変化をAMP/ATP比とAMP-activated protein kinase (AMPK)の活性化による解糖活性亢進作用に着目して調べるため、まずUCPの発現を人為的に変化させることが可能な細胞株の樹立を試みた。3つのUCPアイソフォーム(UCP1、UCP2、UCP3)のcDNAをLac-repressor switch systemの発現ベクターに組み換え、いずれのUCPも内在性には発現しないヒト肝癌由来のHep3B細胞に導入した。このうち、UCP1mRNAの発現をコントロールしうる安定的遺伝子導入細胞株が得られた。しかしながら、他の2つのUCPcDNAを発現する細胞は得られなかった。得られたUCP1遺伝子導入細胞をIPTGで処理すると、UCP1mRNAの発現が直ちに増大し、その後UCP1蛋白発現が確認された。さらに発現したUCP1は少なくとも48時間はミトコンドリアに局在し、UCP1を誘導したミトコンドリアの膜電位は対照のそれと比べ低下した。これらの結果から発現したUCP1が脱共役機能を有することが明かとなった。現在、細胞のATP、AMP量の測定と、AMPKの活性化の指標となる部位特異的リン酸化について検討を行なっている。またUCP1遺伝子ノックアウトマウスと野生型マウスの褐色脂肪組織を用いて同様にAMPK活性化について比較検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Makondo K, Kimura K, Kitamura H, et al.: "Hepacyte growth factor transduces different intracellular signals in aortic and umblical venous endothelial cells"Jpn.J.Vet.Res.. 51. 105-112 (2003)
• [文献書誌] Makondo K, Kimura K., et al.: "Hepacyte growth factor actibates endothelial nitric oxide synthase by ca2+ - and phosphoinositide 3-kinase/Akt-dependent phosphorylation in aortic endothelial cells"Biochem.J.. 374. 63-69 (2003)
• [文献書誌] 木村和弘, 北村剛規, 斉藤昌之: "プロインスリンC-ペプチドの細胞内シグナル応答とその作用"獣医生化学. 40. 9-16 (2003)
• [文献書誌] Haruki Shibata, Noriyasu Sasaki, et al.: "Feline Leptin : Immunogenic and Biological Activities of the Recombinant Protein, and Its Measurement by ELISA"J.Vet.Med.. 65. 1207-1211 (2003)
• [文献書誌] Kitamura T, Kimura K, et al.: "Proinsulin C-peptide increases nitric oxide production by enhancing mitogen-activated protein-kinase-depentent transcription of endothelial nitric oxide synthase in aortic endothelial cells of Wistar rats"Diabetologia. 46. 1698-1705 (2003)