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I型膜タンパクであるβKlothoは選択的に線維芽細胞増殖因子(FGF)受容体と複合体を形成する。その結果、βKlotho・FGF受容体複合体はFGF21との安定した結合が可能となり、FGF受容体を介した細胞内への情報伝達が可能となる。興味深いことに、FGF21にインスリン活性を増強する機能のあることが遺伝子改変マウスを用いた実験から示され注目を集めている。
本研究では、当初膵β細胞由来細胞株を用いたFGF21の標的分子の探索を目標とした。ところが、膵β細胞由来細胞株として選択したmin6細胞の形質が不均一でスクリーニングが難航している。実験に供した4種のmin6細胞でβKlothoの発現が不安定であることが原因であると仮定し、まず内因性βKlothoの挙動の解析を試みた。
抗βKlotho抗体を用いて発現組織の検索を進めたところ、肝臓、小腸、皮膚、膵臓での発現を確認した。膵臓での発現に注目し、免疫組織学的手法に拠り解析を進めたところ、ランゲルハンス氏島にβKlothoの特異的な発現が確認された。さらに抗βKlotho抗体と抗インスリン抗体を用いて二重染色を行った結果、陽性反応を示す細胞が一致した。すなわち、ウエスタンブロティングで観察された膵臓におけるβKlothoの発現がβ細胞由来であることが明らかとなった。この結果、FGF21が膵β細胞を直接のターゲットとして代謝機能を制御している可能性が示された。
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