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我々は、低分子GTP結合蛋白質Rab27aおよびそのエフェクター蛋白質Granuphilinが、インスリン分泌顆粒膜に局在し、その開口放出に関与することを、主として膵β細胞培養細胞株の系で示してきた。そこで、Rab27a遺伝子に自然変異のあるashenマウス、新たに作製したGranuphilinノックアウトマウスの膵β細胞を解析したところ、両分子が、その作用機序は異なるものの、ともにインスリン顆粒の細胞膜ドッキング過程に関与することを明らかにした。次に生きているマウス膵β細胞で、インスリン顆粒の動態を明らかにすることを試みた。まず、顆粒膜局在蛋白質phogrinとGFPを融合した蛋白質を膵β細胞株に発現し、インスリン分泌顆粒を可視化し、この細胞にGranuphilinを過剰発現すると、分泌顆粒が形質膜近傍へ集積されることを見出した。しかしphogrinは、顆粒膜蛋白質であるため、顆粒の細胞内分布をモニターすることができても、その開口放出を観察することはできない。そこで顆粒内容物であるインスリンを蛍光蛋白質と融合させた分子を発現する系の構築を試みた。まず第一に、インスリンのCペプチド部分に変異dsRed1遺伝子を挿入した遺伝子を膵β細胞に発現させたトランジェニックマウスTimerを用いる系、第二に、インスリンC端にGFPを融合させた遺伝子をコードするアデノウィルスを作製し、それを単離膵β細胞に感染させる系、を立ち上げた。これまでの研究により、第二の系が、分泌顆粒の開口放出を観察するのに、より適していることを見出した。現在、この系を用いて、全反射顕微鏡により、インスリン分泌顆粒の開口放出を観察している。特に、ashenマウス、Granuphilin遺伝子欠損マウス膵β細胞におけるインスリン分泌顆粒の動態を解析している。
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