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2014 年度 実施状況報告書

脂肪細胞の分化/機能調節におけるT1R3ホモマー非定型的甘味受容体の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 26461325
研究機関群馬大学

研究代表者

柴田 宏  群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (20235584)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード甘味受容体 / 脂肪分化 / T1R3 / Gタンパク / 微小管 / Rho / FoxO1
研究実績の概要

26年度は,申請書で提示した「T1R3ホモマー甘味受容体による脂肪細胞分化抑制シグナル」の作業仮説モデルの検証を中心に研究を行った。
1.T1R3ホモマー甘味受容体刺激による微小管脱重合作用の検討:近年Gαs活性化による微小管脱重合作用が報告されている。今回, 3T3-L1前駆脂肪細胞をスクラロース・サッカリンなどの人工甘味料で刺激することにより,微小管の脱重合とアクチン線維の増生が起こることを確認した。さらに,この作用がGαsのドミナント・ネガティブ変異体(Gαs-G226A)により抑制されること,また逆に構成的活性型変異体(Gαs-Q227L)およびコレラ毒素により再現されることを確認した。また,βアドレナリン作動性受容体(βAR)やGLP-1受容体(GLP-1R)など他のGs共役型受容体刺激によっても微小管脱重合がみられることを確認した。2.微小管脱重合によるRho-ROCK経路活性化の検討: 微小管脱重合によりRho-GEF (GEF-H1)が微小管から遊離して活性化される(Krendel M et al. 2002)。今回,3T3-L1細胞にもGEF-H1が発現し微小管と共局在していることを確認し,甘味刺激による微小管脱重合によりRhoおよびROCKの活性化が起こることを,Rhotekin-Rho結合ドメイン(RBD)を用いたpull-downアッセイおよびRho活性プローブであるRaichu1237Xを用いたリアルタイム・イメージングにより確認した。3.Rho-ROCK経路とAkt-FoxO1系を結びつけるシグナルの検討: 脂肪分化に重要な転写因子であるPPARγとC/EBPαの発現はAktの基質である転写因子FoxO1により抑制的に調節を受ける。今回,スクラロース等の甘味刺激により,脂肪分化初期においてAktおよびFoxO1のリン酸化が抑制されること,またこれらの作用がRho-ROCK経路に依存することを確認し,さらにPI3キナーゼに拮抗する脂質ホスファターゼPTENの発現量が甘味受容体刺激により増加することを確認した。

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

当初想定した作業仮説と矛盾しない結果が得られており,その結果を学会で発表することができている。

今後の研究の推進方策

27年度,28年度も当初の研究計画どおり,成熟脂肪細胞およびマクロファージにおける甘味受容体の機能の検討を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Prolonged insulin stimulation down-regulates GLUT4 through oxidative stress-mediated retromer inhibition by a protein kinase CK2-dependent mechanism in 3T3-L1 adipocytes2014

    • 著者名/発表者名
      Ma J, Nakagawa Y, Kojima I, Shibata H
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 289 ページ: 133-142

    • DOI

      0.1074/jbc.M113.533240

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glucose promotes its own metabolism by acting on the cell-surface glucose-sensing receptor T1R32014

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Y, Ohtsu Y, Nagasawa M, Shibata H, Kojima I
    • 雑誌名

      Endocr J

      巻: 61 ページ: 119-131

    • 査読あり
  • [学会発表] Gs共役型T1R3ホモマー甘味受容体による微小管脱重合とRho活性化を介したインスリン依存性グルコース輸送の抑制2014

    • 著者名/発表者名
      増渕洋祐,中川祐子,馬金輝,長澤雅裕,小島至,柴田宏
    • 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

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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