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2014 年度 実績報告書

膵β細胞転写因子ネットワークの網羅的解析による糖尿病発症メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25293212
研究機関熊本大学

研究代表者

山縣 和也  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (70324770)

研究分担者 吉澤 達也  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (40313530)
佐藤 叔史  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 助教 (90622598)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード糖尿病 / インスリン / 転写因子 / グルコキナーゼ
研究実績の概要

HNF、PDX1、グルコキナーゼなどの遺伝子変異により若年発症成人型糖尿病(maturity-onset diabetes of the young: MODY)が発症する(Yamagata K. Nature 1996)。これら遺伝子が糖代謝を制御するメカニズムについて検討を行った。
グルコキナーゼ遺伝子の第一エクソンは膵と肝で異なっている。肝特異的エクソン1を破壊した肝臓特異的グルコキナーゼノックアウトマウスを作製したところ、本マウスは肝臓内におけるグリコーゲン代謝が障害され、耐糖能異常を呈することが明らかになった。また、肝のグルコキナーゼは膵からのインスリン分泌を制御しているという報告があるが、本ノックアウトマウスを用いた検討では、インスリン分泌は正常であり、肝グルコキナーゼによるインスリン分泌制御機構の存在は否定的であった(Hayashi H. BBRC in press)。
MIN6細胞を軽度低酸素に曝露したところ、PDX1遺伝子の発現低下が認められ、この発現低下は低酸素応答のマスター分子であるHIF1非依存的であった(Sato Y. PLOS ONE 2014)。低酸素はHNF4の発現をタンパクレベルで制御していることも新たに見出しており、引き続きその分子機構の解明を行う。

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

肝におけるグルコキナーゼの働きについて明らかにした。また、低酸素がインスリン分泌に必須であるPDX1やHNF転写因子の発現に重要であることを新たに見出した。

今後の研究の推進方策

引き続きHNF標的遺伝子の探索やその機能解析をすすめる。またこれら転写因子ネットワークの恒常性維持機構について検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

研究の遂行に必要な消耗品を予想より効率的に購入することが可能であったため。

次年度使用額の使用計画

平成27年度の研究に必要な試薬・抗体・キットなど消耗品の購入に利用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of hepatic glucokinase in intertissue metabolic communication: examination of novel liver-specific glucokinase knockout mice2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi H
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.03.097

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SIRT7 controls hepatic lipid metabolism by regulating the ubiquitin-proteasome pathway2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa T
    • 雑誌名

      Cell Metab.

      巻: 19 ページ: 712-721

    • DOI

      10.1016/j.cmet.2014.03.006.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Moderate hypoxia induces beta-cell dysfunction with HIF-1alpha independent gene expression changes2014

    • 著者名/発表者名
      Sato Y
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9 ページ: e114868

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0114868. eCollection 2014

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] SIRT7による糖脂質代謝制御2014

    • 著者名/発表者名
      山縣和也
    • 学会等名
      第35回日本肥満学会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-25
  • [学会発表] Sirt7遺伝子欠損マウスは、高脂肪食負荷による糖尿病・脂肪肝・肥満に抵抗性である2014

    • 著者名/発表者名
      吉澤達也
    • 学会等名
      第57回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
  • [学会発表] 膵β細胞低酸素による転写因子発現低下メカニズムの検討2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤叔史
    • 学会等名
      第57回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
  • [学会発表] 膵β細胞におけるHNF4alpha標的遺伝子Anks4bの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      作永真由美
    • 学会等名
      第57回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
  • [学会発表] Hypoxic stress and pancreatic beta-cell dysfunction2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yamagata
    • 学会等名
      第57回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部 病態生化学分野

    • URL

      http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/biochem2/biochem2.html

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公開日: 2016-06-01  

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