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2018 年度 実施状況報告書

膵β細胞の増殖スイッチ機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K08528
研究機関群馬大学

研究代表者

鳥居 征司  群馬大学, 食健康科学教育研究センター, 教授 (40312904)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード脱リン酸化酵素 / 分泌顆粒 / 膵島細胞 / インスリン
研究実績の概要

膵β細胞の機能不全は糖尿病の大きな要因であり、その生存・増殖機構の解明は重要である。β細胞の増殖や分泌能にとってインスリン受容体(IR)を介したシグナル伝達経路は重要で、申請者は分泌顆粒に局在する膜蛋白質フォグリンが、糖刺激による開口放出とともに細胞膜に移行しIRと一過的に結合することで、分泌インスリンのオートクライン作用を制御することを示してきた。本研究では、膵β細胞特異的フォグリン欠損マウスを使用してオートクライン作用が作動している生理的条件を明らかにする。また非増殖下でフォグリンの機能を阻害している分子を同定し、その機序を明らかにする。β細胞の増殖スイッチ機構を理解することは、関連する疾患の予測や予防、治療法の開発につながる。
昨年のフォグリン-GST蛋白質を用いた結合蛋白質の分離実験では、本年最初に行った質量分析によって蛋白質分子A(未発表のため仮名)が判明した。本年度は、その結合条件や生理機能について解析を進めたところ、フォグリン-IRとは別のA複合体として存在し、異なる細胞条件、すなわち非増殖下でフォグリンに結合してIRとの結合を阻害していることが分かった。また昨年、フォグリン欠損マウスを使い明らかとなったβ細胞の代償性増殖活性について、時系列の詳細な解析を行った。さらにまた、膵ラ氏島を使用した組織学的解析において、β細胞のサブタイプとフォグリンの発現に一定の関係性がみられ、現在この検証を進めている。

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

生化学的解析実験では予定のデータが得られており、各々のデータを取りまとめ形にする作業を進めている。ノックアウトマウスやマウスの組織解析でも概ね予定された実験が進められ、興味深い結果が得られている。

今後の研究の推進方策

同定した蛋白質の解析結果を論文として公表する。またマウス個体を使った組織レベルの解析を詳しく進めていく。当初の研究計画の変更はなし。

次年度使用額が生じた理由

マウスを使用した種々の解析を見据え、細胞培養や生化学実験などに使用する消耗物品の効率化を進めた結果、次年度使用額が生じた。
高額な抗体を使用したアッセイキットや薬剤の購入、さらにはマウス飼育および実験補助者の人件費として使用するつもりである。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

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 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Culture in 10% O2 enhances the production of active hormones in neuro-endocrine cells by up-regulating the expression of processing enzymes2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Eri、Maeda Yoshinori、Sato Yui、Hinata Airi、Gomi Hiroshi、Koga Daisuke、Torii Seiji、Watanabe Tsuyoshi、Hosaka Masahiro
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 476 ページ: 827~842

    • DOI

      10.1042/BCJ20180832

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The pseudophosphatase phogrin enables glucose-stimulated insulin signaling in pancreatic β cells2018

    • 著者名/発表者名
      Torii Seiji、Kubota Chisato、Saito Naoya、Kawano Ayumi、Hou Ni、Kobayashi Masaki、Torii Ryoko、Hosaka Masahiro、Kitamura Tadahiro、Takeuchi Toshiyuki、Gomi Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 ページ: 5920~5933

    • DOI

      10.1074/jbc.RA117.000301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VAMP7 Regulates Autophagosome Formation by Supporting Atg9a Functions in Pancreatic β-Cells From Male Mice2018

    • 著者名/発表者名
      Aoyagi Kyota、Itakura Makoto、Fukutomi Toshiyuki、Nishiwaki Chiyono、Nakamichi Yoko、Torii Seiji、Makiyama Tomohiko、Harada Akihiro、Ohara-Imaizumi Mica
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 159 ページ: 3674~3688

    • DOI

      10.1210/en.2018-00447

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 鉄依存性細胞死フェロトーシスの解析2018

    • 著者名/発表者名
      久保田知里,神徳亮介,瀧川雄太,山田圭一,輿石一郎,鳥居征司
    • 学会等名
      第17回生体機能研究会
  • [学会発表] イヌ口腔腺における Rabおよび SNAREタンパク質の発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      五味浩司,大澤裕美,宇野理恵,安井禎,鳥居征司,穂坂正博,月瀬東
    • 学会等名
      第161回日本獣医学会学術集会
  • [学会発表] VAMP7 regulates autophagosome formation by supporting Atg9a functions in pancreatic β-cells2018

    • 著者名/発表者名
      青柳共太,板倉誠,福富俊之,西脇知世乃,中道洋子,鳥居征司,牧山智彦,原田彰宏,今泉美佳
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 分泌顆粒蛋白質フォグリンによるインスリン分泌とシグナルの連結機構2018

    • 著者名/発表者名
      久保田知里,斎藤直也,河野あゆみ,竹内利行,小林雅樹,北村忠弘,穂坂正博,五味浩司,鳥居征司
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 二世代抗精神病薬オランザピンがインスリン分泌不全を引き起こし、糖尿病を誘起する分子メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      蜷川暁,岡田徹也,今見考志,梅澤元,石川時郎,鳥居征司,Robert Mackin,石濱泰,長嶺敬彦,森和俊
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 過酸化脂質の蓄積が癌細胞のフェロトーシスを増進する2018

    • 著者名/発表者名
      鳥居征司
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術集会
  • [学会発表] The secretory granule-resident pseudophosphatase phogrin enables glucose-stimulated insulin signaling in pancreatic β-cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Seiji Torii
    • 学会等名
      Workshop on Frontiers in Phosphatase Research and Drug Discovery (ICPP13)
    • 国際学会
  • [備考] 分泌制御分野ホームページ

    • URL

      http://secret-biol.imcr.gunma-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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