1999 Fiscal Year Annual Research Report

蛍光標識グルコースを用いた単一細胞のグルコース取り込み・機能連関の解析

Research Project

Project/Area Number	11877005
Research Institution	Akita University
Principal Investigator	稲垣暢也秋田大学, 医学部, 教授 (30241954)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堀本直幹九州大学, 大学院・医学研究科, 助手 (40243927) 山田勝也秋田大学, 医学部, 助手 (40241666)
Keywords	グルコース取り込み / グルコーストランスポーター / 単一細胞 / 膵β細胞 / インスリン分泌 / 細胞内Ca^<2+> / グルコースセンサー / fura-2
Research Abstract	従来、細胞膜を介したグルコース輸送ならびに組織のグルコース利用に関する研究は、放射性標識したグルコース誘導体を用いて行われてきた。これらの方法は優れた定量性をつが、単一細胞レベルでの分析が困難であった。また活動状態にある細胞のダイナミズムを知る上でも大きな制約があった。申請者らは単一細胞におけるグルコース取り込みのりアルタイム計測を行う目的で、2-デオキシグルコース蛍光標識した2-(N-(nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino)-2-deoxyglucose(2-NBDG)を用いた。先ず、グルコーストランスポーターであるGLUT2を過剰発現させた哺乳動物細胞を用いて、2-NBDGがGLUTを介して哺乳動物細胞内に取り込まれることを初めて明らかにした。次に2-NBDGとCa^<2+>指示薬である血fura-2を用いることにより、ラット単一膵島細胞におけるグルコースの取り込みおよび細胞内Ca^<2+>濃度の変動のリアルタイム計測を試みた。その結果、高グルコース刺激によりインスリン分泌を示すようなグルコースセンサー機能を有するGLUT2発現β細胞は、グルコース刺激に対して細胞内カルシウム濃度上昇を示すと同時に、α細胞に比べてはるかに多くの2-NBDGを取り込むことが明らかになった。これらの結果は、単一細胞レベルでグルコース取り込みと細胞機能の同時評価を行った国内外で初めての試みであると同時に、グルコース刺激によるインスリン分泌にグルコースの取り込みとそれに続く代謝が重要であるというグルコース代謝説を直接支持する所見である(投稿中)。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Suzuki, M., Fujikura, K., Kotake, K, Inagaki, N., et al.: "Immuno-localization of sulfonylurea receptor 1 in rat pancreas"Diabetologia. 42. 1204-1211 (1999)
[Publications] Sunaga, Y., Inagaki, N., et al.: "Troglitazone but not pioglitazone affects ATP-sensitive K^+ channel activity"Eur. J. Pharmacol.. 381. 71-76 (1999)
[Publications] Yamada, K., Nakata, M., Horimoto, N., Saito, M., Matuoka, H. and Inagaki, N.: "Measurement of glucose uptake and intracellular calcium concentration in single, living pancreatic β-cells"J. Biol. Chem.. in press. (2000)
[Publications] 稲垣暢也: "ATP感受性K^+チャネル"医学のあゆみ. 188. 309-313 (1999)
[Publications] 稲垣暢也: "受容体型ABCタンパク質SUR"最新医学. 54. 30-37 (1999)
[Publications] 稲垣暢也: "膵β細胞イオンチャネルの分子生物学"Diabetes Frontier. 11. 105-111 (2000)
[Publications] Miki, T., Inagaki, N., et al.: "Potassium ion channels. Structure and function of ATP-sensitive potassium channels"Academic Press. 492 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

蛍光標識グルコースを用いた単一細胞のグルコース取り込み・機能連関の解析

Principal Investigator

稲垣 暢也 秋田大学, 医学部, 教授 (30241954)

Research Products

[Publications] Suzuki, M., Fujikura, K., Kotake, K, Inagaki, N., et al.: "Immuno-localization of sulfonylurea receptor 1 in rat pancreas"Diabetologia. 42. 1204-1211 (1999)

[Publications] Sunaga, Y., Inagaki, N., et al.: "Troglitazone but not pioglitazone affects ATP-sensitive K^+ channel activity"Eur. J. Pharmacol.. 381. 71-76 (1999)

[Publications] Yamada, K., Nakata, M., Horimoto, N., Saito, M., Matuoka, H. and Inagaki, N.: "Measurement of glucose uptake and intracellular calcium concentration in single, living pancreatic β-cells"J. Biol. Chem.. in press. (2000)

[Publications] 稲垣暢也: "ATP感受性K^+チャネル"医学のあゆみ. 188. 309-313 (1999)

[Publications] 稲垣暢也: "受容体型ABCタンパク質SUR"最新医学. 54. 30-37 (1999)

[Publications] 稲垣暢也: "膵β細胞イオンチャネルの分子生物学"Diabetes Frontier. 11. 105-111 (2000)

[Publications] Miki, T., Inagaki, N., et al.: "Potassium ion channels. Structure and function of ATP-sensitive potassium channels"Academic Press. 492 (1999)

稲垣暢也秋田大学, 医学部, 教授 (30241954)