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A.IRS-2発現・タンパク量調節の分子機序解明
(a)阻害剤を用いた検討により、単離膵島ではおもにCaMKなかでもCaMK-4が、グルコース刺激によるCREBリン酸化やIRS-2の発現に強く関与していることが明らかになった。
(b)優性阻害型ACREB発現アデノを用いた実験で、グルコース刺激によるIRS-2発現が阻害されることから、グルコース刺激によるIRS-2発現上昇にCREBが関与していることが明確に証明された。
B.カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)の膵β細胞における発現パターンの解析
マウス膵島においてはCaMK-4の他にCaMK-2のいくつかのアイソフォームが発現していることが見出された。
C.カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)ノックアウトマウスの膵β細胞の検討
上記A.の検討からCaMK-4の重要性が示唆された。CaMK-4マウスを入手し、CaMK4がCREBのリン酸化を調節するメカニズムが明らかとなったが、複雑な調節に関与していることが明らかとなった。具体的にはCaMK4がCREBのリン酸化を促進するのみならず、他のキナーゼによるCREBのリン酸化はむしろ抑制的に働いていることが示された。
D.膵島代償破綻モデルにおける検討
db/dbマウス(BKSバックグラウンド)、ob/obマウス(B6バックグラウンド)のインスリン抵抗性・高血糖時の膵島代償性肥大の有(ob/ob)・無(db/db)に着目し、経時的に血糖を追跡し、膵臓の免疫染色を行った。あわせて経時的に膵島の遺伝子発現を検討し、Pdx1、Glut2、グルコキナーゼなどの遺伝子発現の差異を明らかにした。あわせてDNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子解析などを行い、db/dbとob/obマウスの糖尿病発症パターンの違いに関係している遺伝子を複数見いだした。遺伝的背景の違いにより、特に膵島の酸化ストレスへの抵抗性が差異があることが見出された。
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