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本研究では、インスリンの発現に必須な転写制御因子MafAの制御系を解明することを通じて、膵島β細胞の血中グルコース濃度(血糖値)の感知システムを理解することを目的としている。本年度はまず、MafAをリン酸化するキナーゼとして同定したMaCK(仮称)の各種変異体を作成して解析を行い、以下の知見を得た。MaCKはそのC末端領域を介して、MafAと比較的安定な複合体を形成する。この複合体形成には、MafAのリン酸化状態や、MaCKのキナーゼ活性には依存しないことも明らかにした。また、MaCKは、インスリンの発現制御においてMafAと共同して働く転写因子Pdx1およびBeta2もリン酸化することを発見した。これらの事実は、MaCKがインスリン遺伝子発現を調節する鍵シグナル分子であることを示唆しており、その意義と制御機構の解明に継続して取り組んでいるところである。
また、インスリン遺伝子のプロモーター上で、MafAは、同族の転写因子グループに属するATF2との複合体として存在していることを発見した。いくつかの機能阻害実験を行い、この複合体形成はインスリン遺伝子の転写に必須であることを証明した。さらに、ATF2はPdx1およびBeta2とも相互作用することを免疫共沈降実験により明らかにし、MafA-ATF2-Pdx1-Beta2からなるβ細胞特異的な転写複合体がインスリン遺伝子の効率的な発現を司っていることを解明した。
以上のように、インスリン遺伝子の発現調節機構に注目することによって、β細胞機能の維持に必須な転写制御因子の構成要素とその制御に関わる分子の同定に成功した。これらの成果により、グルコース濃度の変化、β細胞の発生・分化過程、糖尿病の進行などに伴ったβ細胞機能不全などの状況において、この転写複合体の機能や組成がどのように変換されるかを調べることが可能となった。
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