| 研究課題/領域番号 |
24591325
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
原島 伸一 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80444793)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | インスリン分泌 / プロテインキナーゼA / インクレチン / AKAP |
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| 研究概要 |
インスリン分泌は、主に、必須経路であるグルコース応答性の惹起経路と、インクレチンによる増幅経路からなる。様々なチャネルやシグナル伝達分子が関与しこれまで詳細な検討がなされてきたが、他の細胞に比べ膵β細胞に多く発現するPKAは、インスリン分泌に重要と言われながらもその詳細なメカニズムはこれまで明らかにされていない。しかし、2011年にPKA RIサブユニットがインスリン分泌に重要な役割を果たすことが報告された。そこでわれわれは、ヒトにおいてPKA RIサブユニットに唯一結合するとされるSPHAKPに着目し、インスリン分泌に及ぼす影響を検討した。
始めに、real-time PCR法、ウエスタンブロット法および免疫染色法により、SPHKAPがマウスおよびラット膵β細胞に極めて特異的に多く発現することを確認した。ヒト膵島においてもβ細胞に特異的に発現していた。免疫沈降法により、SPHKAPはPKA RIサブユニットに特異的に結合することを確認した。また、過去に報告されたラットSPHKAPの塩基配列に誤りがあることが判明し、ヒトおよびマウスSPHKAPにより相同性の高いcDNAをクローニングすることに成功した。そこで、ラット膵β細胞株であるINS-1D細胞に、ラットSPHKAP siRNAあるいはラットSPHKAP発現ベクターを感染させ、グルコース応答性およびエキセンディン-4促進性インスリン分泌への影響を検討したところ、SPHKAPは、両刺激によるインスリン分泌を抑制することが初めて明らかとなった。さらに、SPHKAPがPKA活性を抑制し、その結果CREBなどの下流シグナルの活性化も抑制したことから、SPHKAPは、PKAを抑制的に調節してグルコース応答性およびインクレチン促進性インスリン分泌を抑制することが示された。
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| 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
SPHKAPが膵β細胞に特異的に発現し、グルコース応答性およびインクレチン促進性インスリン分泌を抑制するという基礎データがすでに明らかになったこと、さらに、PKAを介するメカニズムも同定しつつあることから概ね順調と考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、過剰発現およびsiRNA産生ウイルスベクターを構築し、マウスおよびラット膵島に感染させ、生理的状態でのインスリン分泌を評価している。加えて、SPHKAPノックインマウスを作成中であり、SPHKAPの個体レベルでの生理的作用を検討する予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
ウイルスベクターの構築、マウスやラットからの膵島単離、ウイルスの感染、インスリン分泌実験、ノックインマウスの作成、キット購入などの消耗品費に130万円、成果発表のための学会参加などの旅費に20万円、その他発表準備や論文作成などの諸経費に10万円、人件費0円と合計160万円を研究費として計画している。
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