Analysis of proteins regulating GLUT4 translocation

• Project/Area Number: 18390266
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: KANZAKI Makoto Tohoku University, 大学院医・工学研究科, 准教授 (10272262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根建 拓 東北大学, 先進医工学研究機構, 助教 (50375200) ; 藤田 英明 東北大学, 豊田中央研究所, 研究員 (50318804)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥18,100,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2008: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2007: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2006: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
• Keywords: インスリン / GLUT4 / 脂肪細胞 / 骨格筋細胞 / 細胞内小胞輸送 / 糖尿病 / 糖代謝 / 小胞輸送 / イメージング / シグナル伝達 / ナノ材料

Research Abstract

インスリン反応性GLUT4膜移行機構に関わる制御蛋白質の同定およびそれらの機能について、生化学的手法および生細胞のイメージング技術を組み合わせることにより解析した。GLUT4小胞のインスリン反応性獲得には、GLUT4に直接会合する3種類の蛋白(Sortilin-p75NTR-proNGF)による複合体形成とそれに伴うGLUT4の蛋白寿命制御が重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらに、このGLUT4を含む蛋白複合体形成は、細胞内シグナル伝達系を活性化して積極的に筋分化にも関与することを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Contractile C2C12 myotube model for studying contraction-inducible responses of skeletal muscle (2008) (2008)
  • Author(s): Nedachi T, Fujita H, Kanzaki M
  • Journal Title: Am J Physiol Endocrinol Metab 295 295(5)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional role of sortilin in myogenesis and insulin-responsive glucose transport system in C2C12 myocytes (2008)
  • Author(s): Ariga M, Nedachi T, Katagiri H, Kanzaki M
  • Journal Title: J Biol. Chem. 283(15) Pages: 10208-10220
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ambient glucose levels qualify the potency of insulin myogenic actions by regulating SIRT1 and FoxO3a in C2C12 myocytes (2008)
  • Author(s): Nedachi T, Kadotani A, Ariga M., Katagiri H, Kanzaki M
  • Journal Title: Am. J. Physiol Endocrinol Metab 294(4)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electric pulse stimulation induces NMDA glutamate receptor mRNA in NIH3T3 mouse fibroblasts (2008)
  • Author(s): Okutsu S, Hatakeyama H, Kanzaki M, Tsubokawa H, Nagatomi R.
  • Journal Title: Tohoku J Exp Med. 215 Pages: 181-187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contractile C2C12 myotube model for studying exercise-inducible responses in skeletal muscle (2008)
  • Author(s): Nedachi T
  • Journal Title: American Journal of Physiology Endocrinology & Metabolism 295
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of contraction-inducible myokines and their impact on insulin responsive GLUT4 translocation in C2C12 myotubes (2008)
  • Author(s): Nedachi T
  • Journal Title: Diabetes 57 suppl
• [Journal Article] Exercising Cultured Myotubes (2008)
  • Author(s): Kanzaki M.
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology B-Biochemistry & Molecular Biology 151 Pages: 443-443
• [Journal Article] Functional role of sortilin in myogenesis and insulin-responsive glucose transport system in C2C12 myocytes (2008)
  • Author(s): Ariga, M, et. al.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry 283 Pages: 10208-10220
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Accelerated de novo sarcomere assembly by electric pulse stimulation in C2C12 myotubes (2007)
  • Author(s): Fujita H, Nedachi T, Kanzaki M
  • Journal Title: Exp Cell Res 313(9) Pages: 1853-1865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of apolipoprotein E in excess fat accumulation and insulin resistance (2007)
  • Author(s): Gao J. Katagiri H, Ishigaki Y, Yamada T, Ohihara T, Imai J, Uno K, Hasegawa Y, Kanzaki M, Yamamoto TT, Ishibashi S, Oka Y.
  • Journal Title: Diabetes 56(1) Pages: 24-33
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single molecule analysis of insulin-induced GLUT4 behavior in 3T3L1 adipocyte using Qdot nano-crystals (2007)
  • Author(s): Fujita H., et. al.
  • Journal Title: Diabetes 55 (suppl.)
• [Journal Article] Functional role of sortilin in myogenesis and insulin-responsive glucose transport system in C2C12 myocytes (2007)
  • Author(s): Ariga M., et. al.
  • Journal Title: Diabetes 55 (suppl.)
• [Journal Article] Involvement of apolipoprotein E in excess fat accumulation and insulin resistance (2007)
  • Author(s): Gao J., et al.
  • Journal Title: Diabetes 56(1) Pages: 24-33
• [Journal Article] Regulation of glucose transporters by insulin and extracellular glucose in C2C12 myotubes (2006)
  • Author(s): Nedachi T, Kanzaki M.
  • Journal Title: Am. J. Physiol. Endocrinol & Metab 291
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Insulin receptor signals regulating GLUT4 translocation and actin dynamics (2006)
  • Author(s): Kanzaki M
  • Journal Title: Endocrine Journal 53 Pages: 267-293
  • NAID: 10018177532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Insulin receptor signals regulating GLUT4 translocation and actin dynamics (Review Article) (2006)
  • Author(s): Kanzaki Makoto
  • Journal Title: Endocrine Journal 53(3) Pages: 267-293
• [Presentation] 収縮筋細胞由来分泌因子群の発現制御とその役割 (2008)
  • Author(s): 神崎展
  • Organizer: 第12回Molecular Cardiovascular Conference
  • Place of Presentation: 小樽
  • Year and Date: 2008-09-05
• [Presentation] 培養筋細胞を運動させる (2008)
  • Author(s): 神崎展
  • Organizer: 第30回日本比較生理生化学会シンポジウム「生物学と工学の接点」
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2008-07-19
• [Presentation] Involvement of autocrine EGF-Receptor ligands in the palmitate-induced COX-2 expression in C2C12 myotubes (2008)
  • Author(s): Kadotani A., Katagiri H., Kanzaki M
  • Organizer: 48^<th> The American Society for Cell Biology Annual Meeting(アメリカ細胞生物学会)
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
• [Presentation] Identification of contraction-inducible myokines and their impact on insulin responsive GLUT4 translocation in C2C12 myotubes (2008)
  • Author(s): Nedachi T
  • Organizer: 第68回アメリカ糖尿病学会
  • Place of Presentation: San Francisco, CA
• [Presentation] Involvement of autocrine EGF-receptor ligands in the palmitate-induced COX-2 expression in C2C12 myotubes (2008)
  • Author(s): Kadotani A
  • Organizer: 第48回アメリカ細胞生物学会
  • Place of Presentation: San Francisco, CA
• [Presentation] Functional role of sortilin in myogenesis and insulin-responsive glucose transport system in C2C12 myocytes (2007)
  • Author(s): Ariga M, et. al.
  • Organizer: 第67回アメリカ糖尿病学会
  • Place of Presentation: Chicago, IL
  • Year and Date: 2007-06-24
• [Presentation] 蛍光ナノ粒子を用いたインスリン反応性GLUT4分子挙動変化の解析 (2007)
  • Author(s): 神崎 展
  • Organizer: 第50回日本糖尿病学会 シンポジウム「小胞輸送と糖代謝調節」
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-05-25
• [Presentation] 収縮筋細胞内におけるGLUT4分子の挙動解析 (2007)
  • Author(s): 藤田英明・渡邊朋信・根建拓・樋口秀男・神崎展
  • Organizer: 第45回生物物理学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川)
• [Presentation] ナノ蛍光粒子を用いたインスリン反応性GLUT4分子挙動変化の解析 (2007)
  • Author(s): 神崎展
  • Organizer: 第50回日本糖尿病学会シンポジウム「小胞輸送と糖代謝調節」
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] 展筋のインスリン反応性に対する運動効果の解析-収縮能を有する高度発達型培養筋細胞系の構築- (2007)
  • Author(s): 根建拓・藤田英明・神崎展
  • Organizer: 第50回日本糖尿病学会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] 高度発達型培養筋細胞の作製技術とその糖尿病研究への利用 (2007)
  • Author(s): 根建拓・藤田英明・神崎展
  • Organizer: 第47回 生体医工学会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Qdotを用いたGLUT4分子挙動解析-TIRF顕微鏡による膜融合過程の観察- (2007)
  • Author(s): 藤田英明・渡邊朋信・根建拓・樋口秀男・神崎展
  • Organizer: 第47回生体医工学会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Qdotを用いたGLUT4分子挙動解析-TIRF顕微鏡による膜融合過程の観察- (2007)
  • Author(s): 藤田英明, ら
  • Organizer: 第47回日本生体医工学会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] Single molecule analysis of insulin-induced GLUT4 behavior in 3T3L1 adipocyte using Qdot nano-crystals (2007)
  • Author(s): Fujita, et. al.
  • Organizer: 第67回アメリカ糖尿病学会
  • Place of Presentation: Chicago, IL
• [Presentation] Live cell tracking of GLUT4 molecule in 3T3L1 adipocyte using Qdot nano-crystals (2006)
  • Author(s): Fujita H, Watanabe T, Nedachi, T, Higuchi,H, Kanzaki,M
  • Organizer: 46^<th> The American Society for Cell Biology Annual Meeting(アメリカ細胞生物学会)
  • Place of Presentation: San Diago
• [Presentation] Sortilin regulates myogenesis and insulin-induced GLUT4 translocation in C2C12 myocytes (2006)
  • Author(s): Ariga, M, Nedachi, T, Katagiri, H. Kanzaki,M
  • Organizer: 20^<th> International Congress of Biochemistry and Molecular Biology(第20回国際生化学・分子生物学会)
  • Place of Presentation: Kyoto366(2P-C-145)
• [Presentation] Degradation of Sir2 by ubiquitin-proteasome pathway that depends upon metabolic states controls C2C12 cell differentiation (2006)
  • Author(s): Nedachi,T, Kanzaki, M
  • Organizer: 20^<th> International Congress of Biochemistry and Molecular Biology(第20回国際生化学・分子生物学会)
  • Place of Presentation: Kyoto539(4P-A-028)
• [Presentation] Development of insulin-responsive GLUT4 trafficking machinery by forced Ca2+ transients in C2C12 myotubes (2006)
  • Author(s): Nedachi T, Fujita, H, Kanzaki, M
  • Organizer: 66^<th> American Diabetes Association Scientific Sessions第66回アメリカ糖尿病学会
  • Place of Presentation: Washington DC(Diabetes55 : (suppl1) : A242 (1022-P))
• [Presentation] 新規高度発達型培養筋細胞系におけるGLUT4膜移行を指標とした疑似運動刺激効果の検討 (2006)
  • Author(s): 根建拓・藤田英明・神崎展
  • Organizer: 第49回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Book] 特集「インスリン作用の原点」(江本政弘) (2009)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 筋・脂肪におけるインスリン作用糖尿病(印刷中)
• [Book] 筋肉におけるエネルギー代謝調節とインスリン抵抗性実験医学「エネルギー代謝研究の最前線」(岡芳知, 片桐秀樹) (2009)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 羊土社(増刊号)
• [Book] インスリン受容体シグナルとGLUT4小胞輸送系との接点-モーター蛋白質Myo1cの活性化- (2009)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] 実験医学・増刊号(共著)「筋肉におけるエネルギー代謝調節とインスリン抵抗性」「エネルギー代謝研究の最前線」監修 : 岡芳知・片桐秀樹 (2009)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 羊土社(印刷中)
• [Book] 「筋・脂肪におけるインスリン作用」特集 : 「インスリン作用の原鳥」編集 : 江本政弘 (2009)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 日本糖尿病学会(印刷中)
• [Book] Live cell イメージング技術を用いたインスリン反応性GLUT4トランスロケーションの解析分子糖尿病学の進歩2008(矢崎義雄) (2008)
  • Author(s): 藤田英明・神崎展
  • Publisher: 金原出版
• [Book] GLUT4小胞輸送とインスリン抵抗性新時代の糖尿病学1 (2008)
  • Author(s): 有賀美也子・根建拓・神崎展
  • Publisher: 日本臨床社
• [Book] 容量依存性カルシウム流入の分子基盤の解明 (2008)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] PPARδとAMPキナーゼを活性化する薬剤は運動効果をもたらす (2008)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] リソソームにおけるClC-1の働きと酸性オルガネラの成熟 (2008)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] mTORによるミトコンドリア機能の制御機構 (2008)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] 分子糖尿病学の進歩2008 (共著)「Live cellイメージング技術を用いたインスリン反応性GLUT4トランスロケーションの解析 (2008)
  • Author(s): 藤田英明, ら
  • Publisher: 金原出版
• [Book] 新時代の糖尿病学(共著)「GLUT4小胞輸送とインスリン抵抗性」 (2008)
  • Author(s): 有賀美也子, ら
  • Publisher: 日本臨床社
• [Book] 脂質膜の構造変形に関わるMechano-enzyme EHDs (2007)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] SUMO化修飾によるカイニン酸受容体チャネルのエンドサイトーシス (2007)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] 脂肪細胞の肥大とマトリックスメタロプロテアーゼ (2006)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学
• [Book] pHセンサーとしてのV-ATPaseの役割と細胞内小胞輸送制御 (2006)
  • Author(s): 神崎展
  • Publisher: 実験医学