ガウシアルシフェラーゼを用いたインスリン分泌解析の新展開

高斯荧光素酶胰岛素分泌分析的新进展

• 批准号: 20K09886
• 负责人: 鈴木 崇弘
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Aichi Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09886/
• 关键词: 生物発光イメージング; インスリン分泌; ガウシアルシフェラーゼ; 開口分泌; エキソサイトーシス

我々はこれまでに、ヒトインスリンとガウシアルシフェラーゼ（Gaussia Luciferase, GLase）の融合タンパク質（Insulin-GLase）をレポーターとして利用し、独自開発の「分泌タンパク質の生物発光イメージング法」で、グルコース応答性の周期性インスリン分泌動態を可視化している。本手法を用いて、膵島と同様に、細胞塊（スフェロイド）で周期性インスリン分泌を示すInsulin-GLase定常発現ラット膵β細胞株であるiGL細胞を樹立している。今回、8倍希釈したマトリゲルでコーティングしたガラスボトムディッシュを用いた生物発光イメージング解析により、iGL細胞は膵島から単離したラット初代培養β細胞と同様の周期性でインスリン分泌を行うことを示した。ヒトで高頻度に利用されるコドンのみを使用した最適化遺伝子（pGLuc）を用いた効率の良いInsulin-GLase発現系の構築では、pGLuc遺伝子を利用したInsulin-GLase定常発現膵β細胞の作出し、周期性インスリン分泌のイメージングに取り組み、グルコース応答性インスリン分泌量変化の高いクローンを得ることはできた一方で、周期性インスリン分泌の点では、iGL細胞の方が初代培養細胞に近い応答性を示した。また、GLase融合タンパク質を用いた生物発光イメージング法を適用し、インスリン分泌促進に関わるオステオカルシンの骨芽細胞からの分泌動態を可視化した。局所で骨形成を促進するBMP2と比較して、血中でホルモン様に作用することが知られているオステオカルシンは開口分泌部位から速やかに拡散することを示した。なお、BMP2が開口分泌部位から徐々に拡散するためには、N末端に存在するヘパラン硫酸結合部位（塩基性アミノ酸配列）が必要であることを示した。

In response to this, we developed a method of biological production of secretory protein, and visualized the periodic secretion dynamics of secretory protein in response to the use of Gaussia Luciferase (GLase) and insulin-GLase. This method is used in the establishment of iGL cells in cell blocks, beta cell lines, and beta cell lines, which are characterized by periodic secretion of insulin-GLase. 8-fold increase in the number of beta cells in primary culture and the number of periodic beta cells in primary culture. pGLuc gene is used frequently to construct a good Insulin-GLase production system with high efficiency. pGLuc gene is used to constantly produce β-cell production and periodic secretion. The iGL cell method has demonstrated its near responsiveness to primary cultured cells. To visualize the secretion dynamics of bone bud cells in the presence of GLase fusion protein, the method of biological light secretion promotion is applied. BMP2 promotes bone formation in the body and plays a role in blood secretion. BMP2 has a sulfuric acid binding site (basic acid alignment), which is necessary for the secretion of BMP2.

项目成果

Novel Technology for Studying Insulin Secretion: Imaging and Quantitative Analysis by a Bioluminescence Method

研究胰岛素分泌的新技术：生物发光法成像和定量分析

• DOI: 10.1248/yakushi.20-00012-2
• 发表时间: 2020
• 期刊: YAKUGAKU ZASSHI
• 影响因子: 0.3
• 作者: Suzuki Takahiro;Kanamori Takao;Inouye Satoshi
• 通讯作者: Inouye Satoshi

タンパク質分泌を可視化する生物発光イメージング法

生物发光成像方法可视化蛋白质分泌

• 发表时间: 2022
• 作者: Mukai Satoru;Mizokami Akiko;Otani Takahito;Sano Tomomi;Matsuda Miho;Chishaki Sakura;Gao Jing;Kawakubo-Yasukochi Tomoyo;Tang Ronghao;Kanematsu Takashi;Takeuchi Hiroshi;Jimi Eijiro;Hirata Masato;鈴木崇弘
• 通讯作者: 鈴木崇弘

生物発光イメージング法を用いた分泌型タンパク質の可視化解析

使用生物发光成像方法对分泌蛋白进行可视化分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 横川 慧;福田信治;古野忠秀;鈴木崇弘
• 通讯作者: 鈴木崇弘

発光β細胞株“iGL細胞”を用いたグルコース応答性インスリン分泌の解析

使用发光 β 细胞系“iGL cells”分析葡萄糖反应性胰岛素分泌

• 发表时间: 2020
• 作者: 鈴木 崇弘;横川 慧;松下 佐知;古野 忠秀;井上 敏
• 通讯作者: 井上 敏

発光β細胞株“iGL細胞”を用いた糖尿病治療薬の創薬スクリーニング系の構築

使用发光β细胞系“iGL细胞”构建糖尿病治疗药物发现筛选系统

• 发表时间: 2020
• 作者: 横川 慧;松下 佐知;福田信治;伊納 義和;古野 忠秀;井上 敏;鈴木 崇弘
• 通讯作者: 鈴木 崇弘