• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実施状況報告書

膵β細胞保護におけるEpac2A/Rap1シグナルの役割とその機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K09749
研究機関神戸大学

研究代表者

高橋 晴美  神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (50546489)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード糖尿病 / 膵β細胞 / インクレチン / cAMP / Epac2A
研究実績の概要

本研究は、膵β細胞保護におけるEpac2A/Rap1シグナルに焦点を当て、そのメカニズムの解明ならびに病態生理学的な役割の解明を目的としている。本年度は膵β細胞保護作用におけるEpac2A/Rap1シグナルの役割について解析を行った。
1) 膵β細胞における活性酸素種(ROS)の測定:MIN6-K8細胞を用いてアロキサンにより産生された過酸化水素をホモバニリン酸法により測定する方法を確立した。また、ROS産生指示薬である蛍光色素を用いてパルミチン酸により産生されるROSを測定する方法も検討した。これらのROS測定法は細胞における酸化ストレスを評価する手段として有用である。
2) Epac2欠損膵β細胞株の作製:CRISPR/Cas9システムを用いて、MIN6-K8細胞からEpac2欠損膵β細胞株の作製を行った。Epac2には、神経および神経内分泌、内分泌細胞などに発現するEpac2Aの他に、それぞれ主に副腎および肝臓に発現するEpac2BおよびEpac2Cが存在する。今回はEpac2AのノックアウトよるEpac2Bの代償的な発現増加を考慮して、Epac2Aのみ欠損する細胞株およびEpac2AとEpac2Bの両方を欠損する細胞株を作製した。全体で100以上のクローンをピックアップし、ゲノムDNAの変異解析の結果、最終的に約10程度の欠損株を得た。このような欠損株は、Epac2A/Rap1シグナルの細胞レベルでの解析に有用である。
3) Rap1の下流因子の同定:MIN6-K8細胞にHis6ペプチドとFLAGペプチドで二重標識したRap1 (HisFLAG-Rap1)を発現させ、Epac選択的cAMPアナログ(8-CPT)で刺激後に細胞を回収してアフィニティ精製を行った。8-CPT刺激によりRap1に特異的に結合するタンパク質が明瞭に認められず、精製法の改良が必要と考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ほぼ計画通りに遂行できているため。

今後の研究の推進方策

1) パルミチン酸や過酸化水素等による酸化ストレスに対するcAMPシグナル活性化の効果およびEpac2A/Rap1シグナルの役割について検討する。また薬剤等刺激によるアポトーシスに対するcAMPおよびEPac2A/Rap1シグナルの役割も検討する。これらの検討は、前年度に作製したEpac2欠損膵β細胞株も用いて行う。さらに、今年度はRap1欠損膵β細胞株も同様の手法にて作製する。
2) 膵β細胞保護作用に関与するRap1の下流因子の同定:前年度に引き続き、アフィニティ精製によるRap1結合分子の同定を行う。また、MIN6-K8細胞に薬剤等で酸化ストレスを誘発した状態でRap1に結合する因子を同定する。
3) 薬剤誘発性糖尿病マウスや糖尿病モデル動物の膵臓組織における酸化ストレスの状態を検討する。また、Epac2A欠損マウスを用いて薬剤誘発性糖尿病または食事誘導性肥満マウスを作製し、膵β細胞機能障害および膵島の酸化ストレスの状態について検討する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] β-cell signaling and insulin secretagogues: a path for improved diabetes therapy.2017

    • 著者名/発表者名
      Seino S, Sugawara K, Yokoi N, Takahashi H
    • 雑誌名

      Diabetes Obes Metab

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and functional roles of Epac2 (RAPGEF4).2016

    • 著者名/発表者名
      Sugawara K, Shibasaki T, Takahashi H, Seino S
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 575 ページ: 577-583

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.09.029

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Novel Diphenylthiosemicarbazide Is a Potential Insulin Secretagogue for Anti-Diabetic Agent.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugawara K, Honda K, Reien Y, Yokoi N, Seki C, Takahashi H, Minami K, Mori I, Matsumoto A, Nakaya H, Seino S
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 ページ: e0164785

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0164785

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] β-Cell glutamate signaling: Its role in incretin-induced insulin secretion.2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoi N, Gheni G, Takahashi H, Seino S
    • 雑誌名

      J Diabetes Investig

      巻: Suppl 1 ページ: 38-43

    • DOI

      10.1111/jdi.12468

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Beta-cell specific KATP Channel knockout mouse: diabetes, impaired insulin secretion and enhanced incretin signalling.2017

    • 著者名/発表者名
      Oduori O, Minami K, Takahashi H, Yokoi N, Herrera PL, Shimomura K, Seino S
    • 学会等名
      18th Servier-IGIS Symposium
    • 発表場所
      St. Jean-Cap-Ferrat, France
    • 年月日
      2017-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Trans-S-1-propenyl-l-cysteine sulfoxide from Allium cepa, onions, has appreciable antidiabetic potential in streptozotocin-induced diabetic mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Oduori S. O, Sugawara K, Yoshida S, Takahashi H, Yokoi N, Nakayama M, Seino S
    • 学会等名
      The 11th IDF-WPR Congress and 8th AASD Scientific Meeting
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-10-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Deletion of β-cell specific KATP channels causes severe glucose intolerance with impaired insulin secretion and enhanced incretin secretion.2016

    • 著者名/発表者名
      O.S. Oduori, K. Minami, N. Yokoi, Y. Maejima, H. Takahashi, P.L. Herrera, K. Shimomura, S. Seino
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms of the induction of incretin/cAMP responsiveness in insulin secretion: study by pseudoislets.2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hashim, N. Yokoi, G. Gheni, R. Hoshikawa, H. Takahashi, S. Seino
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2016-09-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of KATP channels in brain-islet axis.2016

    • 著者名/発表者名
      Susumu Seino, Harumi Takahashi
    • 学会等名
      21st EASD-Hagedorn Oxford Workshop
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 年月日
      2016-08-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Antidiabetic effect of a sulfur compound trans-S-1-propenyl-l-cysteine sulfoxide from Allium cepa.2016

    • 著者名/発表者名
      Okechi OS, Sugawara K, Takahashi H, Yokoi N, Nakayama M, Seino S
    • 学会等名
      The 76th scientific sessions of the American Diabetes Association
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-06-10 – 2016-06-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵β細胞間相互作用によるインクレチン応答性獲得機構の解明 -偽膵島を用いた検討-2016

    • 著者名/発表者名
      マヒラ アシム、横井 伯英、グプルジャン ゲニ、星川律子、高橋晴美、清野進
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-21
  • [学会発表] Antidiabetic effect of a sulfur compound, trans-S-1-propenyl-l-cysteine sulfoxide, in Allium cepa.2016

    • 著者名/発表者名
      Oduori OS, Sugawara K, Honda K, Takahashi H, Yokoi N, Nakayama M, Seino S
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-20
  • [学会発表] レパグリニドとインクレチンによるインスリン分泌動態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      髙橋晴美、日高志保美、堰 千紘、清野 進
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-19
  • [学会発表] Chronic Arsenic Exposure Impairs Pancreatic Function.2016

    • 著者名/発表者名
      Carmean CM, Kirkley AG, Yokoi N, Hoshikawa R, Honda K, Gheni G, Sugawara K, Takahashi H, Sargis RM, Seino S
    • 学会等名
      17th International Group on Insulin Secretion Conference
    • 発表場所
      St. Jean-Cap-Ferrat, France
    • 年月日
      2016-04-05
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi