膵β細胞自己増殖のメカニズム解明に基づいた糖尿病治療の開発

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これまで、準必須アミノ酸であるアルギニンが膵β細胞のインスリン分泌を促すとともに、膵β細胞内に取り込まれたアルギニンと結合する細胞質内因子が、β細胞自身の増殖を促すことを発見した。このアルギニン結合因子として同定されたのがATIS1およびβCGF1, 2, 3であるが、まだ詳細な機能はよくわかっていない。本研究ではマウス膵β細胞株抽出液中から細胞膜に発現するβCGFs受容体候補(βCGFR)が同定されたため、βCGFおよびβCGFR自身の活性化ドメインやそのシグナル制御機構に関して詳細に解析を行った。まずβCGFRを強制発現させた膵β細胞株を作製し細胞増殖アッセイにより増殖効率の上昇を確認することができた。次に、βCGFRのATIS1標的ドメインを予測し、それを基に作成したドメイン変異体を発現させたところ、βCGFRとの結合に関与することが分かった。またインフォマティクスの手法によりβCGFRによる増殖活性化関連遺伝子からβ細胞増殖シグナル経路候補を抽出することができた。糖尿病研究業界においてもまだ認知の低いATIS1やβCGFについて新たな知見を提供することは、当該研究分野の視野を広げ、まだ未開拓な研究を展開させ得るという点で重要である。また、βCGFの発現・機能あるいはβCGFRシグナルを調節する物質をスクリーニングするなど、応用面での利用が期待できる。一方で、現在ATIS1の新規タンパク質相互作用ドメインが同定されたため、これを考慮し、バキュロウイルス-昆虫細胞発現系やヒト株化細胞発現系を利用した組換えタンパク質精製方法を検討している。