インスリン産生細胞増殖因子Regによる細胞周期調節

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14033203
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高沢 伸 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (50187944)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 宏 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60025632)
• Keywords: Reg / 再生 / インスリン産生細胞 / ATF-2 / cyclin D1 / 転写活性 / リン酸化

Research Abstract

Regは申請者らが見出した分子量14kDaの分泌蛋白質で、インスリン産生膵β細胞再生増殖因子である。本研究の目的はRegがどのような細胞内シグナルを働かせてインスリン産生細胞の細胞周期を動かして、再生増殖を引き起こすのかを明らかにすることである。具体的には、Regがその受容体に結合した後、どのリン酸化シグナル伝達系路が活性化されるのかを明らかにし、その情報伝達系路で細胞周期を制御するどの分子が活性化されるのかを明らかにすることである。平成14年度の研究では以下の成績を得た。
(1)cFos、CHOP、Elk1、cJun、CREB、ATF-2のトランスアクテイベーション領域とGAL4のDNA結合領域の融合蛋白を発現するキメラ発現プラスミドとGAL4結合配列の下流にルシフェラーゼ遺伝子を結合したレポータープラスミドをラットインスリン産生膵β細胞株、RINm5Fβ細胞にコトランスフェクションし、培養培地中にRegを添加してルシフェラーゼ活性を測定し、Reg刺激がどのような細胞内情報伝達系路に作用するかを検討し、ATF-2が活性化される事を明らかにした。
(2)Reg刺激によりRINm5Fβ細胞のcyclin D1の量が増加した。レポーター遺伝子アッセイによりこのcyclin D1の増加はcyclin D1遺伝子の転写活性化によることが明らかになった。
(3)ATF-2発現ベクターをRINm5Fβ細胞に導入するとReg刺激時と同様にcyclin D1遺伝子の転写活性化が認められた。
(4)ATF-2のドミナントネガテイブ型発現ベクターをRINm5Fβ細胞に導入するとReg刺激を加えてもcyclin D1遺伝子の転写活性化が起こらなくなった。

Research Products

• [Publications] Chini EN: "CD38 is the major enzyme responsible for synthesis of nicotinic acidadenine dinucleptide phosphate in mammalian tissues"Biochemical Journal. 362. 125-130 (2002)
• [Publications] Takasawa S: "Pancreatic β-cell death, regeneration and insulin secretion: Roles of poly(ADP-ribose) polymerase and cyclic ADP-ribose"International Journal of Experimental Diabetes Research. 3. 79-96 (2002)
• [Publications] Okamoto H: "Recent advances in the Oamoto model : The CD38-cyclic ADP-ribose signal system and the Reg-Reg receptor system in β-cells"Diabetes. 51. 462-473 (2002)
• [Publications] Unno M: "Production and characterization of Reg knockout mice : Reduced proliferation of pancreatic β-cells in Reg knockout mice"Diabetes. 51. 478-483 (2002)
• [Publications] Kadowaki Y: "Reg protein is overexpressed in gastric cancer cells, where it activates a signal transduction pathway that converges on ERK 1/2 to stimulate growth"FEBS Letters. 530. 59-64 (2002)
• [Publications] Petrova RG: "Advanced glycation endoproduct-induced calcium handling impairment in mouse cardiac myocytes"Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 34. 1425-1431 (2002)
• [Publications] Antonelli A: "Autoimmunity to CD38 and GAD in Type I and Type II diabetes : CD38 and HLA genotypes and clinical phenotypes"Diabetologia. 45. 1298-1306 (2002)
• [Publications] Kaku H: "NF-kappaB is required for CD38-mediated induction of C(gamma)1 germline transcripts in murine B lymphocytes"International Immunology. 14. 1055-1064 (2002)
• [Publications] Yonekura H: "Novel splicing variants of receptor for advanced glycation endoproducts(RAGE) expressed in human vascular endothelial cells and pericytes, and their putative roles in diabetes-induced vascular injury"Biochemical Journal. (In press). (2003)
• [Publications] Kiji T: "Enhancement of cell viability in cryopreserved rat vascular grafts by administration of regenerating gene(Reg) inducers"Journal of Vascular Research. (In press). (2003)
• [Publications] Okamoto H: "Recent advances in physiological and pathological significance of NAD^+ metabolites : Roles of poly (ADP-ribose) and cyclic ADP-ribose in insulin secretion and diabetogenesis"Nutritional Research Review. (In press). (2003)
• [Publications] 高沢 伸: "Reg-Reg受容体系によるβ細胞のcyclin D1遺伝子の活性化"糖尿病. 45. S169 (2002)
• [Publications] 高沢 伸: "NAD^+,ポリADPリボース,サイクリックADPリボースによる細胞の死・再生・機能発現"生化学. 74. 620 (2002)
• [Publications] Shervani NJ: "Autoantibodies to a pancreatic beta-cell regeneration factor, REG, in diabetes patients"生化学. 74. 819 (2002)
• [Publications] 野口直哉: "FK506-Binding Protein 12.6ノックアウトマウスではブドウ糖刺激によるインスリン分泌が低下していた"生化学. 74. 919 (2003)
• [Publications] Okamoto H: "The mechanism of β-cell regeneration by Reg protein : Experiments with Reg knockout mouse islets"Diabetes. 52(In press). (2003)
• [Publications] 野口直哉: "FK506結合蛋白質欠損マウスのグルコース刺激によるインスリン分泌の低下"糖尿病. 46(In press). (2003)
• [Publications] 岡本 宏: "膵β細胞の死から再生へ:Reg-Reg受容体情報伝達系による再生医学"糖尿病. 46(In press). (2003)
• [Publications] 野口直哉: "遺伝子改変動物を用いたインスリン産生細胞増殖因子Regの機能解析"生化学. 74. 1492 (2003)
• [Publications] 野口直哉: "Cyclic ADP-riboseによる小胞体からのCa^<2+>放出機構:FK506結合蛋白質の関与"Diabetes Frontier. (In press). (2003)
• [Publications] Takasawa S: "Cyclic ADP-ribose and NAADP: Structure, Metabolism and Physiological Functions"Kluwer. 31 (2002)