グルコキナーゼ遺伝子のインスリン応答領域の解析-NIDDMの成因解明をめざして

糖尿病は遺伝的素因が強く関与している疾患のひとつであるが、これらの遺伝的要因の今までに明らかになったものはインスリン受容体異常とともにグルコキナーゼ(GK)異常が知られている。現在までに第5および第7エクソンでのGK異常が報告されている。しかし、一般にNIDDM状態ではGK活性の低下が知られているが、この原因は単一ではなく、たとえば、酵素自体の異常以外にインスリン受容体からGKまでの間の刺激伝達系の異常やGK遺伝子の転写調節の異常の可能性が考えられる。私どもはGKがインスリンに反応して速やかに合成されないことがNIDDMの原因であるとの仮説に基づき、まずGKのインスリンによる遺伝子発現調節領域(IRE)を同定する事を試みた。初めに、GK遺伝子の5'上流域をラットの初代培養細胞に導入しCATアッセイにてインスリンに反応する領域を決定した。その結果、一つのIREは-87から+17までの領域に存在することを見いだした。次に、この領域に結合する蛋白が存在するかどうかをDNaseIフットプリントにより確認し、-96より-73の領域および-56より-18の領域にそれぞれ結合するたんぱくが存在する事を確認し、特に-96より-67の領域への結合はインスリンで処理したストレプトゾトシン糖尿病ラットの核蛋白にのみ認められた。このIREの配列は今までに報告されていた他の遺伝子のIREと全く一致するものはないが、MLTF配列と類似している。今後、このIRE結合蛋白を精製し、その機能および糖尿病発症にどのように関連するか検討をしていきたい。

糖尿病は遺伝的素因が強く関与している疾患のひとつであるが、これらの遺伝的要因の今までに明らかになったものはインスリン受容体異常とともにグルコキナーゼ(GK)異常が知られている。現在までに第5および第7エクソンでのGK異常が報告されている。しかし、一般にNIDDM状態ではGK活性の低下が知られているが、この原因は単一ではなく、たとえば、酵素自体の異常以外にインスリン受容体からGKまでの間の刺激伝達系の異常やGK遺伝子の転写調節の異常の可能性が考えられる。私どもはGKがインスリンに反応して速やかに合成されないことがNIDDMの原因であるとの仮説に基づき、まずGKのインスリンによる遺伝子発現調節領域(IRE)を同定する事を試みた。初めに、GK遺伝子の5'上流域をラットの初代培養細胞に導入しCATアッセイにてインスリンに反応する領域を決定した。その結果、一つのIREは-87から+17までの領域に存在することを見いだした。次に、この領域に結合する蛋白が存在するかどうかをDNaseIフットプリントにより確認し、-96より-73の領域および-56より-18の領域にそれぞれ結合するたんぱくが存在する事を確認し、特に-96より-67の領域への結合はインスリンで処理したストレプトゾトシン糖尿病ラットの核蛋白にのみ認められた。このIREの配列は今までに報告されていた他の遺伝子のIREと全く一致するものはないが、MLTF配列と類似している。今後、このIRE結合蛋白を精製し、その機能および糖尿病発症にどのように関連するか検討をしていきたい。