２相性インスリン極性分泌機構とその破綻による糖尿病発症

双相胰岛素极性分泌机制及其崩溃导致糖尿病的发生

• 批准号: 21H02431
• 负责人: 今泉 美佳
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Kyorin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02431/
• 关键词: インスリン開口分泌; ２相性インスリン分泌; アクティブゾーンタンパク質; セプチン; 極性分泌; 2相性インスリン分泌; アクティゾーンタンパク質; インスリン開口放出

膵β細胞からの毛細血管方向へのインスリン極性分泌メカニズムの解明に向けて、毛細血管側のβ細胞膜領域に局在しているセプチン重合体による極性分泌についての研究を進めた。セプチン重合体の必須分子であるセプチン7遺伝子の膵β細胞特異的ノックアウトマウスを用いた昨年度の研究により、セプチン重合体はグルコース刺激下での第２相インスリン分泌で観察される Newcomer顆粒（グルコース刺激開始以降に細胞膜へ輸送され，細胞膜へのdockingがほとんど観察できずに細胞膜と融合するインスリン顆粒）からのインスリン開口分泌を選択的に促進させることが明らかとなった。今年度はこのセプチン重合体によるnewcomer顆粒開口分泌調節の分子メカニズムについて研究を行った。セプチン7免疫沈降試料質量分析解析の結果、シャペロン蛋白質Hsc70が見出されたため、リコンビナントタンパクによるpull-down実験や免疫沈降実験を進めたところ、Hsc70は膵β細胞内でセプチン7と直接結合していることが示唆された。また、開口分泌マシナリー関連タンパクとの相互作用を免疫沈降実験により調べたところ、Hsc70は細胞膜SNARE蛋白質であるSNAP-25と相互作用していることがわかった。さらにHsc70遺伝子をknockdownさせた膵β細胞ではセプチン7遺伝子ノックアウトβ細胞と同様にNewcomer顆粒開口分泌が選択的に低下していることを全反射蛍光（TIRF）顕微鏡解析により明らかにした。以上の結果より、毛細血管側のβ細胞膜領域に局在しているセプチン重合体はHsc70-SNAP-25を介してnewcomer顆粒による第２相インスリン極性分泌を調節している可能性が示唆された。

Cui beta cells か ら の capillary direction へ の イ ン ス リ ン polarity secretion メ カ ニ ズ ム の interpret に to け て, capillary side の に bureau in beta cell membrane field し て い る セ プ チ ン heavy fit に よ る polarity secretion に つ い て を の research into め た. セ プ チ ン heavy fit の must molecular で あ る セ プ チ ン 7 heritage 伝 son の Cui beta-cell specific ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス を with い た yesterday annual の research に よ り, セ プ チ ン heavy fit は グ ル コ ー ス stimuli で の phase 2 イ ン ス リ ン secretion で 観 examine さ れ る Newcomer particles (グ ル コ ー ス stimulus began to drop に membrane へ conveying さ れ, cell membrane へ の docking が ほ と ん ど 観 examine で き ず に と cell membrane fusion す る イ ン ス リ ン particles) か ら の イ ン ス リ ン openings secretion を sentaku に promote さ せ る こ と が Ming ら か と な っ た. Our は "こ の セ プ チ ン heavy fit に よ る newcomer particles openings secretion regulation の molecular メ カ ニ ズ ム に つ い を line っ て research た. セ プ チ ン 7 immune analytical の sink test material quality analysis results, シ ャ ペ ロ ン protein Hsc70 が shows さ れ た た め, リ コ ン ビ ナ ン ト タ ン パ ク に よ る pull - down be 験 や immune sink be 験 を into め た と こ ろ, Hsc70 は Cui beta cells で セ プ チ ン 7 と directly combined し て い る こ と が in stopping さ れ た. ま た secretion, and his mouth マ シ ナ リ ー masato even タ ン パ ク と の interaction を immune sink be 験 に よ り adjustable べ た と こ ろ, Hsc70 は c2-style cell membrane protein で あ る SNAP - 25 と interaction し て い る こ と が わ か っ た. さ ら に Hsc70 posthumous son 伝 を knockdown さ せ た Cui beta cells で は セ プ チ ン 7 heritage 伝 son ノ ッ ク ア ウ と ト beta cells with others に Newcomer particles openings secretion が sentaku に low し て い る こ と を total reflection 蛍 light (TIRF) 顕 micromirror parsing に よ り Ming ら か に し た. の above results よ り, capillary side の に bureau in beta cell membrane field し て い る セ プ チ ン heavy fit は Hsc70 - SNAP - 25 を interface し て newcomer particles に よ る phase 2 イ ン ス リ ン polarity secretion regulation を し て い が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

膵β細胞特異的マイトファジーレポーターマウスによって明らかになった糖尿病におけるミトコンドリア品質管理の重要性

胰腺β细胞特异性线粒体自噬报告小鼠揭示了线粒体质量控制在糖尿病中的重要性

• 发表时间: 2022
• 作者: 青柳共太;山下俊一;神吉智丈;今泉美佳
• 通讯作者: 今泉美佳

ライブイメージングによるインスリン極性分泌機構の解析

利用实时成像分析胰岛素极性分泌机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 今泉美佳

膵β細胞におけるミトコンドリア品質管理の破綻はインスリン分泌不全を誘導する

胰腺β细胞线粒体质量控制的破坏导致胰岛素分泌缺陷

• 发表时间: 2021
• 作者: 青柳共太;山下俊一;西脇知世乃;中道洋子;秋元義弘;神吉智丈;今泉美佳
• 通讯作者: 今泉美佳