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ブドウ糖毒性の分子メカニズム解明に向けた転写因子PDX-1の細胞内局在変化の研究

研究转录因子PDX-1的细胞内定位变化阐明葡萄糖毒性的分子机制

基本信息

批准号：
14370336
负责人：
梶本佳孝
金额：
$ 5.38万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

膵β細胞糖毒性に際するインスリン分泌低下及び生合成障害の分子的背景として転写因子PDX-1の活性低下が関与することが示唆されている。一方、β細胞障害に関わる糖毒性の本態として慢性高血糖下で誘導される酸化ストレスが重要な役割を演じることが示されている。実際、糖尿病動物で減少しているインスリン含量は抗酸化剤治療により顕著に回復するが、興味深いことに、その際、核内に存在するPDX-1が特異的に増加することを我々は認めている。そこで、今回、膵β細胞糖毒性の分子機序解明に向けて、酸化ストレスがPDX-1の細胞内局在を変化させる可能性とその背景となる分子機構を検討した。膵β細胞由来HIT-T15細胞を使用し、PDX-1の細胞内局在を検討したところ、通常条件培養下で核内に局在したPDX-1が、酸化ストレス下では核外に移行し、この現象は抗酸化剤により抑制されることが、内因性PDX-1及び外来性GFP標識PDX-1にて認められた。更に酸化ストレスによる核外移行に対して、p38MAPK阻害薬が変化をもたらさない一方、JNKの優性阻害型変異体過剰発現は核外移行を抑制し、PDX-1核外移行に関するJNKの関与が認められた。核内移行シグナル(NLS)に変異を導入したPDX-1の検討で、PDX-1のNLS機能は酸化ストレスにより影響されないことが示された。その反面、核外移行シグナル(NES)の特異的阻害剤Leptomycin BはPDX-1核外移行を阻害し、実際にNESコンセンサス配列と相同性を有する配列をPDX-1に同定し、その部位に変異を導入すると酸化ストレスによる核外移行は消失した。転写因子PDX-1の酸化ストレス応答性核外移行、その経路におけるJNKの関与、及びストレス応答性核外移行シグナルの存在が示唆され、こうした酸化ストレス依存性のPDX-1細胞内局在の変化は糖毒性の分子機構の一端を担うと考えられる。今後は生体内におけるこの系の重要性を検討する予定である。

Background of low secretion and synthesis of harmful molecules in β-cell glucotoxicity One side, beta cell damage related to the original state of glucotoxicity, chronic hyperglycemia induced acidification, and important role in the development of the disease. In fact, diabetic animals have decreased their levels of PDX-1 in response to anti-acidification treatment, and their levels of PDX-1 in the nucleus have increased in response to anti-acidification treatment. Therefore, this time, the molecular mechanism of glucotoxicity in β cells is being explored in order to clarify the molecular mechanism and the possibility that acidification can change the intracellular function of PDX-1.β-cells are derived from HIT-T15 cells, and PDX-1 is detected in the cytoplasm under normal culture conditions. PDX-1 is detected in the cytoplasm under normal culture conditions. PDX-1 is detected in the cytoplasm under normal culture conditions. PDX-1 is detected in the cytoplasm under normal culture conditions. In addition, p38MAPK inhibition is associated with the development of JNK, and JNK inhibition is associated with the development of PDX-1. The introduction of nuclear translocation (NLS) into PDX-1 and the effect of PDX-1 NLS on its function are discussed. The specific inhibitor Leptomycin B inhibits PDX-1 exonuclear migration, and in fact, the inhibitor Leptomycin B inhibits PDX-1 exonuclear migration. The expression of PDX-1 in response to extracellular migration, the relationship between JNK and the pathway, and the existence of PDX-1 in response to extracellular migration indicate that PDX-1 is responsible for one end of the molecular mechanism responsible for intracellular chemotoxicity. The importance of this system in the future is discussed.