2019 年度研究成果報告書

膵島β細胞のインスリン分泌におけるミオシン軽鎖キナーゼの機能解析

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K08651
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	病態医化学
研究機関	東京医科歯科大学
研究代表者	藤川誠東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90573048)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	糖尿病
研究成果の概要	食後のインスリン分泌ではインスリンを分泌する細胞内でカルシウム濃度の上昇と共にATP(生物のエネルギー)量が増加することが知られている。また、アクチン-ミオシンによる収縮運動(例えば筋肉)を活性化するMLCKはカルシウム応答性のりん酸化酵素であるとともにインスリン分泌に関わっていることが知られていた。そこで、MLCKの機能を阻害したところミトコンドリアにおけるATP合成活性が低下すると共にグルコースで促進されるインスリン分泌量も低下することが分かった。しかし、細胞内のATP量をリアルタイムに測定したところ、予想に反して、MLCKの機能を阻害した方がATP量が高いことが示された。
自由記述の分野	生体エネルギー
研究成果の学術的意義や社会的意義	インスリン分泌において細胞内ATP量の上昇は重要であるが、少なくともMLCKのインスリン分泌に果たす機能についてはATP量変化とは区別されるべきである。今回は2つの疑問が解明できなかった。1つはミトコンドリアATP合成酵素が阻害されても細胞内ATP量が増加すること。もう1つは細胞内ATP量がインスリン分泌に重要なレベルに達してもMLCKを阻害するとインスリン分泌が低下すること。前者は解糖系ーミトコンドリアによるATP合成系とATP消費との総合的な研究がエネルギー代謝制御の分野において益々必要である。後者はMLCKはATP亢進後の段階 (分泌顆粒の輸送など)で重要な役割を担っていると結論づける。