インクレチン刺激によるβ細胞機能制御メカニズム

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22890086
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹田 有加里 京都大学, 医学研究科, 助教 (20582159)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 生理学 / 細胞・組織 / シグナル伝達

研究概要

腸管から分泌されるGLP-1はβ細胞のcAMPを上昇させ、PKAやEpacを活性化し、グルコース刺激時の膜興奮性を高めることで、インスリンの分泌を増強させる。そこで、活動電位や[Ca^<2+>] i動態を変動させる細胞内各要素の役割とその寄与の大きさを定量的・総合的に解明するため、シミュレーション研究を行った。まずGLP-1シグナル伝達経路モデルを構築し、[cAMP]制御機構を解析した。次に、それをβ細胞モデルに実装し、PKA・Epac依存性チャンネルをモデル化することで、GLP-1刺激時のバースト発火頻度・持続時間の上昇を再現することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Systems Analysis of GLP-1 Receptor Signaling in Pancreaticβ-cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeda Y, Amano A, Noma A, Nakamura Y, Fujimoto S and Inagaki N.
  • 雑誌名: Am J Physiol Cell Physiol 巻: 301(4) ページ: 792-803
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Takeda%20Y%20and%20Noma%20A
  • 査読あり
• [学会発表] Systems Analysis of GLP-1 Receptor Signaling in Pancreaticβ-cells (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹田有加里、野間昭典、中村靖彦、藤本新平、稲垣暢也
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 長野県・松本
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] 膵β細胞におけるGLP-1受容体を介するcAMP制御機構の数理モデル化と統合的理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹田有加里、天野晃、野間昭典、藤本新平、稲垣暢也
  • 学会等名: 第54回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 北海道・札幌
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] 数理モデルを用いたGLP-1受容体シグナル伝達のシステム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹田有加里、野間昭典、藤本新平、稲垣暢也
  • 学会等名: 第88回日本生理学会大会第116回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会
  • 発表場所: 神奈川県・横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] SYSTEMS ANALYSIS OF GLP-1 RECEPTOR SIGNALING IN PANCREATICβ-CELLS (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeda, A. Amano, A. Noma, S. Fujimoto, N. Inagaki
  • 学会等名: Biophysical Society 55th annual meeting
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Systems Analysis of GLP-1 Receptor Signaling in Pancreaticβ-cells, International Symposium Computational Physiology of Cardiac Myocytes and Pancreaticβ-cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeda, A. Amano, A. Noma, S. Fujimoto, N. Inagaki
  • 学会等名: Interaction between Energy Metabolism and Membrane Excitability
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-01-30