インスリンによる細胞内のグルコース取り込み促進の分子メカニズムの解明

阐明胰岛素促进细胞内葡萄糖摄取的分子机制

• 批准号: 06670143
• 负责人: 林 日出喜
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06670143/
• 关键词: インスリン; シグナル伝達; グルコース取り込み; 糖尿病

インスリン刺激により活性化されたインスリンレセプターチロシンキナーゼはInsulin Receptor Substrate-1(IRS-1)の複数のチロシン残基をリン酸化し、そこにPI3-キナーゼのSH2ドメインが結合することによりPI3-キナーゼは活性化される。酵母のPI3-キナーゼはタンパクの細胞内輸送に必須であることが明らかにされた。そこでPI3-キナーゼはGLUT4のtranslocationにも関係する可能性が考えられたので、PI3-キナーゼのinhibitorであるwortmanninを申請者らが新しく開発した細胞に働かせたところ50nMの濃度でインスリンによるPI3-キナーゼの活性化とGLUT4のtranslocationがほぼ完全に阻害された。しかし、同濃度のwortmanninでは3量体Gタンパクを活性化すると考えられているNaFによるGLUT4のtranslocationは阻害されなかった。この結果はインスリン刺激により活性化されるPI3-キナーゼがGLUT4のtranslocationへのシグナル伝達を担っていると予想される。今回、PDGFがGLUT4のトランスロケーションを引き起こし、糖を取り込むことを見い出した。さらに、PDGFレセプターの自己リン酸化部位のチロシンをフェニルアラニンに変異させた変異体を用いてPDGFによるGLUT4のトランスロケーションに関与している細胞内シグナル伝達分子についての解析をおこなった。4種類の変異体を発現させた細胞で、GLUT4のトランスロケーションとPI3-キナーゼ活性を解析した結果より、PDGFによるGLUT4のトランスロケーションは主としてPI3-キナーゼの経路を介して引き起こされること、さらにPLC_γ→PKCの経路も弱いながら存在することを明らかにした。以上より、これまでインスリンに特異的と考えられていたGLUT4のトランスロケーションと糖の取り込み作用とがPDGFのような細胞増殖因子にも認められることが明らかになり、その作用に関与する主要な細胞内シグナル伝達因子がPI3-キナーゼであることが明らかにされた。

The complex number of insulin receptor residues of Insulin Receptor Substrate-1(IRS-1) were acidified and PI3-C was reactivated. Yeast PI3- The possibility of PI3-inactivating GLUT4 at a concentration of 50nM was examined. In the same concentration of wortmannin, GLUT4 translocation is inhibited by GLUT4 activation. The results showed that the PI3-protein was activated in the translocation of GLUT4, and that the PI 3-protein was activated in the translocation of GLUT4. Now, the PDGF GLUT4 is ready to go. In addition, PDGF can be used for the analysis of intracellular DNA molecules in the cell. 4 kinds of heterogeneic proteins were found in cells, GLUT4 and PI3-protein activities were analyzed, and PDGF was used to analyze GLUT4 and PI3-protein activities. The above is a special case of GLUT4, which is the main intracellular factor for cell proliferation.

项目成果

Ishii,K.,Hayashi,H.et al.: "Epidermal growth factor triggers the translocation of insulin-responsive glucose transporter (GLUT4)" Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 857-863 (1994)

Ishii,K.,Hayashi,H.等人：“表皮生长因子触发胰岛素响应葡萄糖转运蛋白 (GLUT4) 的易位”Biochem.Biophys.Res.Commun.205。

Nishiyama,T.,Hayashi,H.et al.: "Expression of the gene encoding the tyrosine kinase-deficient human insulin receptor in transgenic mice" Gene. 141. 187-192 (1994)

Nishiyama,T.,Hayashi,H.等人：“编码酪氨酸激酶缺陷型人胰岛素受体的基因在转基因小鼠中的表达”基因。

Kamohara,S.,Hayashi,H.et al.: "Platelet-derived growth factor triggers translocation of the insulin-regulatable glucose transporter (GLUT4) predominantly through PI3-kinase binding sites on the recepter" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. (in press).

Kamohara,S.,Hayashi,H.等人：“血小板衍生生长因子主要通过受体上的 PI3 激酶结合位点触发胰岛素调节葡萄糖转运蛋白 (GLUT4) 的易位”Proc.Natl.Acad.Sci。