Mechanism of insulin exocytosis in pancreatic β cells by analyzing single insulin granule motion with evanescent wave microscopy
Mechanism of insulin exocytosis in pancreatic β cells by analyzing single insulin granule motion with evanescent wave microscopy
批准号:
14570130
负责人:
OHARA Mica
金额:
$1.92万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
2002
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2002 至 2004
中文摘要
利用原代β细胞来揭示2型糖尿病胰岛素胞吐的分子机制和胰岛素释放受损的机制是必不可少的,但技术上的困难阻碍了我们对这一过程的分析。我们最近利用高时间分辨率的TIRF成像系统成功地监测了大鼠胰腺原代β细胞中胰岛素颗粒的动态变化。在胰岛素释放的第1阶段,融合颗粒主要来自以前对接的颗粒,而在第2阶段的融合颗粒则来自于新人。TIRF图像显示,新生物在质膜上的对接时间在50ms内极短,而胰岛素瘤MIN6细胞的对接时间相对较长(37±11s),因此原代β细胞的胞吐机制与原代Min-6细胞的胞吐机制有很大不同。然后,我们解决了胰岛素胞吐部位是否与SNARES或相关蛋白质相关的问题。为了研究T-SNARs与胰岛素颗粒的对接和融合的相互作用,我们用Cy3标记的抗Synaxin 1A和抗SNAP-25的抗体与HIV-1 Tat偶联,将其快速导入活的β细胞,标记内源性Synaxin 1A和SNAP-25。TIRF图像显示,T型陷阱分布在细胞膜上的大量分散的团簇中(<;400 nm)。胰岛素颗粒(约80%)优先对接于Synaxin 1A簇上的位点,与SNAP-25簇共定位。融合出现在Synaxin 1A簇处。现在,我们正在研究胰岛素胞吐作用的部位与CAZ蛋白之间的关系。因此,我们的数据揭示了原代β细胞胰岛素胞吐的分子机制。
英文摘要
It is essential to use primary β cell for revealing the molecular mechanism of insulin exocytosis and the machinery behind impaired insulin release in type 2 diabetes, nevertheless, technical difficulties prevented us to analyze such a process. We have recently succeeded in monitoring the dynamics of insulin granules in primary β cell prepared from rat pancreas using TIRF imaging system with high time resolution. In the 1^<st>-phase of insulin release, the fusing granules occurred mostly from previously docked granules, but fusion granules in 2^<nd>-phase originated from newcomers. TIRF images could reveal that the docking time of newcomers on the plasma membrane was extremely short within 50 ms, in contrast to relatively long time in insulinoma MIN6 cells (37±11s), thus the exocytotic mechanism in 1^<st>-phase is quite different from that in the 2^<nd>-phase in primary β cells. We have then addressed the question if insulin exocytotic site is associated with SNAREs or related proteins. To study the interaction between t-SNAREs and the docking and fusion of insulin granules, we labeled endogenous syntaxin 1A and SNAP-25 with Cy3-labeled anti-syntaxin 1A and anti SNAP-25 antibodies by conjugating antibodies with HIV-1 TAT, that was rapidly transduced into the living β cells. TIRF image showed that t-SNAREs are distributed in numerous separated clusters (<400 nm) on the plasma membrane. Insulin granules were preferentially docked (about 80%) to sites on syntaxin 1A clusters, colocalizing with SNAP-25 clusters. The fusion was seen at the syntaxin 1A clusters. Now, we are investigating the relationship between site of insulin exocytosis and CAZ (cytomatrix at the active zone) proteins. Thus, our data revealed the molecular mechanism of insulin exocytosis in primary β cells.
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Transduction of MIN6 β cell with TAT-Syntaxin SNARE Motif Inhibits Insulin Exocytosis in Biphasic Insulin Release in a Distinct Mechanism Analyzed by Evanescent Wave Microscopy.
用 TAT-突触蛋白 SNARE 基序转导 MIN6 β 细胞,通过倏逝波显微镜分析的独特机制抑制双相胰岛素释放中的胰岛素胞吐作用。
DOI:
--
发表时间:
2002
期刊:
J.Biol.Chem. 277
影响因子:
--
作者:
[Ohara-Imaizumi M., Nakamichi Y., Nishiwaki C., Nagamatsu S]
通讯作者:
Nagamatsu S
Transduction of MIN6 beta cells with TAT-syntaxin SNARE motif inhibits insulin exocytosis in biphasic insulin release in a distinct mechanism analyzed by evanescent wave microscopy.
用 TAT-突触蛋白 SNARE 基序转导 MIN6 β 细胞,可通过倏逝波显微镜分析的独特机制抑制双相胰岛素释放中的胰岛素胞吐作用。
DOI:
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发表时间:
2002
期刊:
J.Biol.Chem. 277
影响因子:
--
作者:
[Ohara-Imaizumi, M., Nakamichi, Y., Nishiwaki, C., Nagamatsu, S.]
通讯作者:
S.
Ohara-Imaizumi M., Nakamichi Y., Nishiwaki C., Nagamatsu S.: "Transduction of MIN6 β cell with TAT-Syntaxin SNARE Motif Inhibits Insulin Exocytosis in Biphasic Insulin Release in a Distinct Mechanism Analyzed by Evanescent Wave Microscopy"J. Biol. Chem..
Ohara-Imaizumi M.、Nakamichi Y.、Nishiwaki C.、Nagamatsu S.:“用 TAT-Syntaxin SNARE 基序转导 MIN6 β 细胞,通过倏逝波显微镜分析的独特机制抑制双相胰岛素释放中的胰岛素胞吐作用”J.化学..
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Ohara-Imaizumi M., Nagamatsu S.(他4名): "Monitoring of exocytosis and endocytosis of insulin secretory granules in the pancreatic β cell line MIN6 using pH-sensitive green fluorescent protein (pHluorin)and confocal laser microscopy"Biochem. J.. 363. 73-80 (
Ohara-Imaizumi M.、Nagamatsu S.(其他 4 人):“使用 pH 敏感绿色荧光蛋白 (pHluorin) 和共聚焦激光显微镜监测胰腺 β 细胞系 MIN6 中胰岛素分泌颗粒的胞吐作用和内吞作用”Biochem J。 363.73-80(
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
今泉美佳, 永松信哉: "インスリン開口放出の可視化(ミニレビュー)"生化学. 75. 49-54 (2003)
Mika Imaizumi,Shinya Nagamatsu:“胰岛素胞吐作用的可视化(小型评论)”生物化学 75. 49-54 (2003)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 40 条
Role of activated protein kinase C in the mechanism for MgATP-dependent Priming of exocytosis in adrenal chromaffin cells
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批准号:11680762
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$2.56万
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财政年份:1999
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负责人:OHARA Mica
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依托单位:
国内基金
海外基金
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W09D10.1/SMAP在高尔基体至内体的极性胞吐运输中的功能机制研究
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批准号:91954113
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:82.0万元
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批准年份:2019
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负责人:林珑
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依托单位:
小G蛋白Rab26调控胰岛素分泌及胰岛素分泌小体走向自噬降解途径的功能与机制研究
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批准号:31871423
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王团老
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依托单位:
细胞分泌的调控及相关肠炎的机理研究
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批准号:31871429
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:贾大
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依托单位:
Munc18b和Munc18c调控GLUT4胞吐的机制研究
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批准号:31871425
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:于海佳
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依托单位:
BBS3与Exocyst协同作用调控原纤毛内蛋白运输的机制研究
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批准号:31601146
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2016
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负责人:冯珊珊
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依托单位:
钙离子不依赖电压依赖型分泌及其内吞的分子机制研究
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批准号:30970660
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2009
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负责人:张曦
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依托单位:
拟南芥Exo70基因在生长素极性运输和细胞极性建立过程中的功能研究
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批准号:30770210
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2007
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负责人:李师鹏
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依托单位: