研究課題
我々は以前、高脂肪食下に飼育したGCN2ノックアウトマウスの膵島においてmTORC1シグナルが慢性的に亢進しており、マウスの耐糖能は悪化し、膵β細胞不全が起こっていることを見出した。これは、慢性的なmTORC1シグナルの亢進がネガティブフィードバックを起こしてインスリンシグナルを減弱化させたためであると考えた。しかし、この膵β細胞不全は通常食で飼育したGCN2ノックアウトマウスでは認められなかった。通常食と比較し高脂肪食で飼育された野生型マウスの膵島ではGCN2が活性化していたことから、高脂肪食で飼育されたマウス膵島におけるGCN2活性化機構を明らかにすることを目的とし研究を行った。メタボローム分析を行ったところ通常食と比較し、高脂肪食で飼育されたマウスの膵島では、多くのアミノ酸濃度が低下しており、uncharged tRNAが増加した。同様の条件でインスリン翻訳レベルを測定すると、通常食と比較し高脂肪食で飼育されたマウスの膵島でインスリン翻訳レベルが約3倍に促進していることが明らかとなった。全身のインスリン需要が増加することにより膵β細胞のインスリン翻訳が促進されてアミノ酸が消費され濃度が低下し、それに伴いuncharged tRNAが増加したと考えられた。この、uncharged tRNAの増加が直接のリガンドとなり、GCN2が活性化したものと考えられた。さらに、グルコース負荷をした膵β細胞株や絶食後再摂食されたマウスの膵島においてもGCN2の活性化とインスリン翻訳レベルの促進が同時に認められ、同様の機序によるものと考えられた。
すべて 2018 2017
すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)
Biochemical and Biophysical Research Communications
巻: 497 ページ: 451～456
10.1016/j.bbrc.2018.02.108
Kobe Journal of Medical Sciences
巻: 印刷中 ページ: 印刷中
PLOS ONE
巻: 12 ページ: e0184435
10.1371/journal.pone.0184435
