インスリン分泌障害に関与する脂質修飾タンパク質の探索

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15977
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 松下 祥子 日本大学, 理工学部, 助教 (10806079)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 糖尿病 / 脂質修飾 / クリックケミストリー

研究実績の概要

本邦の2型糖尿病患者は諸外国と比較して「インスリン分泌障害」を起因とする症例が多く，「インスリン分泌障害」発症機序の解明が求められている．インスリンは主に膵臓β細胞にて合成され，インスリン顆粒として細胞内に貯蔵された後，グルコースなどのインスリン分泌刺激に応じてインスリン顆粒を膵臓β細胞の細胞膜へと移行し，インスリンを細胞外に分泌する．インスリンの分泌にはタンパク質に対する糖鎖修飾をはじめとするさまざまな翻訳後修飾が関与すると考えられている．中でも，糖尿病患者においては，血中の脂質異常を併発する症例が多く，また，脂質の質が生体内のシグナル伝達や炎症反応などに重要な働きを持つことが報告されていることから，本研究においては特に翻訳後修飾の一つである脂質修飾に着目して解析を進めている．さらに簡便な脂質修飾タンパク質の解析法の開発に取り組んでいる．
本年度は，当初の研究計画通り，脂質修飾を検出するクリックケミストリーに必要な試薬の作製を継続的に進め，いくつかの試薬の合成を完了した．引き続き，試薬の合成を継続する予定である．また，細胞への添加実験も予定通り継続し，合成した試薬添加後に増減の観察されたタンパク質が複数検出された．現在はタンパク質の同定を継続し，インスリン分泌量の測定を行っている．実験計画の内，新規前処理法の開発においては必要装置の販売が中止となったことから，装置を使用しない代替案を検討している．

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

上述した通り，本年度は，当初の研究計画に沿って脂質修飾に必要な試薬の作製を進め，いくつかの試薬の合成を完了した．引き続き，試薬の種類を増やすため，合成を続ける予定である．細胞への添加実験により，合成した試薬添加後に増減の観察されたタンパク質が複数検出されることが分かった．現在はタンパク質の同定を継続し，インスリン分泌量の測定を行っている．
COVID-19の影響もあり，一定期間，研究を推進できなかったため，研究計画より遅れているものの，おおむね順調に進展していると考えている．

今後の研究の推進方策

引き続き，試薬の合成およびタンパク質の解析を継続していく予定である．糖尿病と類似した条件下において，脂質修飾されるタンパク質の同定とインスリン分泌量の関係を解析していく．こちらの実験計画には大きな変更点はない．
一方，新規前処理法の開発において利用予定であった加熱転写装置は，COVID-19の関係で装置の購入ができなくなってしまった．そのため，新たな装置開発も視野に考えている．次年度，開発に至らなかったとしても洗浄条件の検討を行い，研究計画を推進する予定である．

次年度使用額が生じた理由

購入予定であった加熱転写装置がCOVID-19の関係により，販売中止となったため，次年度使用が生じた．これについては，次年度，新たな装置開発にて使用する計画である．