皮質アクチン網と細胞膜間で働く分泌顆粒開口放出の分子機構

皮质肌动蛋白网络与细胞膜间分泌颗粒胞吐作用的分子机制

• 批准号: 20K15742
• 负责人: 王 昊
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15742/
• 关键词: インスリン; Rab27; ミオシン; 細胞膜; 調節性分泌; 分泌顆粒; 皮質アクチン

申請者らは、調節性分泌経路で働く単量体GTPase Rab27のエフェクターmelanophilinが、膵β細胞周辺部のインスリン顆粒膜に局在し、malanophilin遺伝子機能欠失変異を有するleadenマウスが、インスリン分泌低下による耐糖能異常を示すことを見出した。単離した膵β細胞にEGFPで蛍光標識したインスリンを発現させ、細胞膜直下の顆粒動態を全反射顕微鏡で観測したところ、leadenマウス細胞においては、あらかじめ細胞膜にドッキングしていた顆粒からの開口放出数は野生型細胞と変わらなかったが、細胞内部から細胞膜直下に現れ、細胞膜への安定的ドッキングを介さずにそのまま膜融合するタイプの開口委放出数が特異的に減少していた。この所見は、melanophilinをノックダウンしたヒト膵β細胞においても認められた。次に申請者は、melanophilinが、これまで知られているRab27a, myosin-Vaのほかに、細胞膜上の膜融合装置syntaxin-4に結合することを見出した。これら分子と結合できない変異型は、野生型melanophilinと異なり、leadenβ細胞におけるインスリン分泌障害を回復させることができなかった。Melanophilinは、他のSNARE蛋白質と結合し、膜融合を引き起こすことができる、開放構造をとるsyntaxin-4とCa2+依存性に結合し、このことが安定的な細胞膜ドッキングを介さずに迅速な開口放出を引き起こす分子機序であることが示唆された。以上は、本年度、米国糖尿病学会が発行するDiabetes誌に掲載された。

The applicant has shown that there is an abnormal glucose tolerance due to the lack of regulation of the secretion pathway and the presence of a single quantity of GTase Rab27, a protein in the peripheral part of the beta cell, and a lack of malanophilia protein function. The number of open cells released from EGFP cells was detected by total reflection microscopy. The number of open cells released from EGFP cells was detected by total reflection microscopy. The number of open cells released from EGFP cells was detected by total reflection microscopy. The number of open cell membrane fusion sites in the stable cell membrane is specifically reduced. This is what happens when you see melanophilia. Secondly, the applicant has shown that melanolin, which is known to exist in Rab 27a, is combined with the membrane fusion device syntaxin-4 on the cell membrane. The molecular binding is different from that of wild type melanophilia, and the secretion of lead beta cells is different from that of wild type melanophilia. Melanophilin binds to other SNARE proteins, initiates membrane fusion, and is open to syntaxin-4 and Ca2 +-dependent binding. Melanophilin is stable in cell membranes and is mediated by rapid opening and initiation of molecular mechanisms. This year, the American Diabetes Association published the Diabetes Journal.

项目成果

Rab27エフェクター蛋白質メラノフィリンは、細胞膜にドッキングしていないインスリン顆粒からの開口放出を促進させる

Rab27 效应蛋白亲黑素促进未与细胞膜对接的胰岛素颗粒的胞吐作用。

• 发表时间: 2020
• 作者: 王 昊;水野 広一;奥西 勝秀;泉 哲郎
• 通讯作者: 泉 哲郎

群馬大学生体調節研究所

群马大学生物调节研究所

Exophilin-5 regulates IL-33-mediated Th2 responses

Exophilin-5 调节 IL-33 介导的 Th2 反应

• 发表时间: 2020
• 作者: Katsuhide Okunishi;Hao Wang;Maho Suzukawa;Ray Ishizaki;Susumu Nakae;Tetsuro Izumi
• 通讯作者: Tetsuro Izumi

ALK-7: a validated target for the treatment of obesity

ALK-7：治疗肥胖症的有效靶点

• 发表时间: 2020
• 作者: Yun Bu;Min Zhao;Maureen Fredericks;Marishka Cannell;Yossi Dagon;Connor Emdin;Katsuhide Okunishi;Hao Wang;Dianne Sako;Roselyne Castonguay;Rajasekhar N.V.S. Suragani;Sekar Kathiresan;Asya Grinberg;John Knopf;R. Scott Pearsall;Ravindra Kumar
• 通讯作者: Ravindra Kumar

糖尿病・肥満症の基礎医学研究 群馬大学生体調節研究所 遺伝生化学分野 泉研究室

糖尿病和肥胖症的基础医学研究群马大学生物调节研究所遗传生物化学系和泉实验室