2011 年度実施状況報告書

膵β細胞におけるオートファジー標的分子の同定・解析

研究課題

研究課題/領域番号	23791043
研究機関	順天堂大学
研究代表者	内田豊義順天堂大学, 医学部, 助教 (90465055)
研究期間 (年度)	2011-04-28 – 2013-03-31
キーワード	オートファジー / 膵β細胞 / プロテオミクス
研究概要	膵β細胞のオートファジーのターゲット分子の同定は、2型糖尿病における膵β細胞機能不全の病態解明に繋がることから、Atg7f/f;Creとコントロール(Atg7f/f)マウスの膵島内の発現タンパクをプロテオミクスの手法を用いて比較検討した。Atg7f/f;Cre膵島に新規発現・増加がみられた4つのタンパク質Armet, Hadh, ERp57(PDIA3), ERp59(PDI)を同定した。この4つのタンパクに関して1D-WBにて再現性を確認したところ内分泌細胞の小胞体品質管理において中心的役割を果たしているジスルフィドイソメラーゼであるERp57とERp59のタンパク発現がAtg7f/f;Creで増加していることが確認された。一方、ArmetとHadhは1次スクリーニングの再現は得られなかった。我々はすでにドキシサイクリン誘導性Atg7 ノックダウンINS-1細胞(ラットインスリノーマ細胞株)を作製しており、同細胞においてもERp57とERp59のタンパク発現の増加を確認できた。今後、1) 同タンパクの変化がオートファジーによる特異的な変化なのか、小胞体ストレス負荷や薬剤誘導性オートファジー不全モデルを用いて検討する、2) 最近の研究では、ERp57がプログラム細胞死に関与している可能性が示唆されており、特異的阻害剤やsiRNAの手法を用いてERp57とERp59の機能解析を行う予定である。
現在までの達成度 (区分)	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膵β細胞のオートファジー標的分子の検索において当初予定していた膵β細胞特異的Atg7ノックアウトマウス膵島を用いたin vivoでの検討およびメカニズム解明のためのAtg7ノックドウンINS-1細胞を用いたin vitroでの検討の双方で再現性をもってERp57が同定され、当初の計画通りに進んでいる。
今後の研究の推進方策	1) 同定されたERp57の膵β細胞における機能解析、2) 膵β細胞特異的な分子の更なる同定、3) インスリン抵抗性増大などの膵β細胞のストレス応答時における同定したタンパク質の発現量や膵β細胞容積への影響について、代償的な膵β細胞容積の増大が認められなかった高脂肪食負荷をした膵β細胞特異的Atg7欠損マウス膵島を用いて、同様の手法により解析を行う。
次年度の研究費の使用計画	次年度についても、本研究を遂行するに当たり、研究するための試薬を購入するための費用と、マウス購入、維持のための費用に研究費を使用する。