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

基本信息

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

项目摘要

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。

我们以前已经使用人类胰岛素和高斯荧光素酶（Glase）融合蛋白（胰岛素 - 基因酶）作为记者来可视化葡萄糖响应性循环胰岛素分泌动力学动力学，并使用我们的专有的“秘密蛋白质的生物发光方法”。使用这种技术，已经建立了一种与胰岛类似的细胞（球体）中循环胰岛素分泌的不断表达的大鼠胰腺β细胞系的IgL细胞。在本文中，使用涂有8倍稀释的母质的玻璃底盘的生物发光成像分析表明，Igl细胞在与从胰岛分离的原代大鼠培养的β细胞相似的循环中分泌胰岛素。在使用人类中经常使用的高效基因（PGLUC）构建有效的胰岛素 - 基因组表达系统时分泌，IgL细胞对原代培养细胞的反应性更高。此外，使用Glase Fusion蛋白的生物发光成像可视化整骨细胞中促进胰岛素分泌的骨钙素的分泌动力学。与促进局部骨形成的BMP2相比，已知在血液中荷尔蒙作用的骨钙素被证明是从开放分泌部位迅速扩散的。已经表明，为了使BMP2逐渐从开放分泌位点逐渐扩散，需要存在于N末端的硫酸乙酰肝素结合位点（碱性氨基酸序列）。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

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