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2019 年度 実績報告書

VAMP7を介した膵β細胞のミトコンドリア品質管理と糖尿病発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K09845
研究機関杏林大学

研究代表者

青柳 共太  杏林大学, 医学部, 講師 (50453527)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードVAMP7 / オートファジー / ミトコンドリア / 膵β細胞 / インスリン分泌
研究実績の概要

VAMP7は膜融合を仲介する、いわゆるSNAREタンパク質である。膵β細胞においてVAMP7はオートファゴソーム形成に関与することにより、機能不全ミトコンドリアの除去に関わることが我々の研究により明らかになっている。
昨年度までの研究では、オートファゴソーム形成におけるVAMP7の役割について明らかにした。そこで本年度は機能不全ミトコンドリアを基質としたオートファジー(マイトファジー)と糖尿病発症の関連について検討するために、昨年度作出した、膵β細胞にマイトファジーを可視化するプローブ(MTSプローブ)を発現するマウス(MTSマウス)を用いて、膵β細胞におけるマイトファジーが検出できることを確認する実験を行った。
膵β細胞を鉄キレート剤(DFP)処理することによりマイトファジーが誘導されること、さらにリソソーム阻害剤存在下でDFP処理してもマイトファジーが検出されないことをMTSプローブ発現膵β細胞を用いて明らかにした。膵β細胞においてMTSプローブはミトコンドリアに局在し、マイトファジー誘導条件下でリソソーム内に移行することを抗Tom20抗体および抗LAMP1抗体を用いた免疫染色により確認した。さらに、マイトファジーに関連するAtg7やFIP200をノックダウンすると、マイトファジー誘導条件下においてもMTSプローブがリソソーム内へ移行できなくなることを見いだした。
最後に、MTSマウスを高脂肪食で飼育し、肥満・高血糖状態を誘導したところ、膵β細胞におけるマイトファジーが増加したことより、糖尿病発症にマイトファジーが関連する可能性が明らかとなった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Role of the active zone protein, ELKS, in insulin secretion from pancreatic beta-cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohara-Imaizumi M, Aoyagi K, Ohtsuka T
    • 雑誌名

      Molecular Metabolism

      巻: 27S ページ: S81-S91

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.12.106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ELKS/Voltage-dependent Ca2+ channel -beta subunit module regulates polarized Ca2+ influx in pancreatic beta cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohara-Imaizumi M, Aoyagi K, Yamaguchi H, Yoshida M, Mori MX, Hida Y, Tran HN, Ohkura M, Abe M, Akimoto Y, Nakamichi Y, Nishiwaki C, Kawakami H, Hara H, Sakimura K, Nagamatsu S, Mori Y, Nakai J, Kakei M, Ohtsuka T.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 26 ページ: 1213-1226

    • DOI

      10.1016/j.molmet.2019.06.017

    • 査読あり
  • [学会発表] VAMP7 regulates autophagosome formation by supporting Atg9a function in pancreatic beta-cells2019

    • 著者名/発表者名
      青柳共太、板倉誠、牧山智彦、西脇知世乃、中道洋子、今泉美佳
    • 学会等名
      第62回日本糖尿病学会年次学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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