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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

基本信息

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

项目摘要

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。

The study on the polar secretion of β-cell membrane in capillary direction and capillary side is progressing. The essential molecules of the recombinant protein were detected in the β-cell-specific protein of the 7-gene, and the second phase protein secretion of the recombinant protein was observed in the Newcomer particles under the stimulation of the protein.(The stimulation of the cell membrane starts with the decrease of the cell membrane transport, the cell membrane docking, the cell membrane fusion, the cell membrane fusion, the cell membrane This year, the study of molecular regulation of opening secretion of new comer particles was carried out. The results of mass analysis of immunosedimentation samples show that Hsc70 can be found in the cytoplasm, and Hsc70 can be found in the cytoplasm. SNAP-25 interacts with cell membrane SNARE proteins such as HSC-70 and HSC-70. Hsc70 gene knockdown of beta cells and Newcomer granule opening secretion of beta cells and total reflection fluorescence (TIRF) microscopy analysis These results suggest that Hsc70-SNAP-25 may be involved in the regulation of the second phase of β-cell membrane secretion.