Kex2ファミリー蛋白分解酵素Furinによる細胞高次機能の調節

Kex2 家族蛋白酶 Furin 对高级细胞功能的调节

基本信息

批准号：
08278202
负责人：
竹内利行
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08278202/
关键词：
Furin インスリン膵β細胞 α1-アンチトリプシン

项目摘要

膵β細胞は高度に分化した細胞で、グルコース濃度に応じてインスリンを分泌する。インスリンはプロインスリンとして生合成され、トランスゴルジネットワーク(TGN)から出芽した幼若顆粒中でプロセシング酵素PC2とPC3によってCペプチドが切断され、A鎖とB鎖から成るインスリンに転換される。PC2とPC3は分泌顆粒中に存在し、至適pHは5.5で塩基性アミノ酸対を切断する。これに対して同じKex2ファミリーに属するFurinはTGNに存在し、至適pH7-8でArg-X-Lys/Arg-Argを切断する。この切断配列は多くの成長因子の前駆体に含まれているのでFurinは成長因子前駆体を活性型に転換し、細胞の分化・増殖を制御していると予想される。我々はインスリン分泌能が構成性分泌経路の蛋白分解酵素Furinの発現と反比例して減弱することを見出した。β細胞株MIN6でFurinを発現させるとPC2,PC3、顆粒内支持蛋白クロモグラニンAの発現が減弱し、インスリン含量が低下、グルコース刺激によるインスリン分泌量が減少した。Furinを発現させたMIN6-Fと、ベクターのみを導入したMIN6-0の増殖速度は、MIN6-Fの方が、MIN6-0より速かった。MIN6-F,MIN6-O,Furinを多量に発現するβ細胞株RINm5FのConditioned medium(CM)を集め、各CMで正常MIN6を培養すると、MIN6-FとRINm5FのCMはMIN6-0のそれより1.5-2.0倍MIN6のDNA合成を増加させた。それぞれの細胞にelastaseを阻害するα_1-アンチトリプシン(α_1AT)、thrombinを阻害するピッツバーグ型α_1AT変異体α_1PIT、Furinを阻害する変異体α_1PDXを導入してCMを作成した。各細胞のCM共α_1PDXで処理後MIN6のDNA合成刺激能が大巾に減弱した、従ってFurinの蛋白分解活性を阻害すると増殖促進因子生成が低下することが示され、Furinが増殖促進因子の生成に関与していることが明らかになった。

胰腺β细胞是高度分化的细胞，这些细胞分泌胰岛素，以响应葡萄糖浓度。胰岛素是生物合成为促硫素的，C肽被从反式高尔基网络（TGN）萌芽的少年颗粒中的PC2和PC3裂解，并转化为由A和B链组成的胰岛素。 PC2和PC3存在于分泌颗粒中，以5.5的最佳pH值裂解碱性氨基酸对。相比之下，属于同一kex2家族的Furin存在于最佳pH 7-8处的TGN和Cleaves arg-x-lys/arg-arg。这种裂解序列包括在许多生长因子前体中，因此预计Furin将将生长因子前体转化为活性形式，从而控制细胞分化和增殖。我们发现，胰岛素分泌能力会随着本构分泌途径中蛋白水解酶的表达而表达而逐渐减弱。在β细胞系MIN6中，脂蛋白的表达减弱了PC2，PC3和机内支撑蛋白铬蛋白A的表达，降低了胰岛素含量，并减少了葡萄糖刺激引起的胰岛素分泌量。仅引入向量的Furin和Min6-0的Min6-F的生长速率比MIN6-0快。当收集表达MIN6-F，MIN6-O和FURIN的β细胞线RINM5F的条件培养基（CM）时，在每个CM中培养了正常的MIN6时，MIN6-F和RINM5F的CMS CMS将MIN6-0的DNA合成增加了1.5-2.0次。 CM是通过引入抑制弹性酶，匹兹堡型α_1AT突变体α_1pIT的α_1-抗胰蛋白酶（α_1AT）来创建CM的，该匹兹堡型α_1AT突变体α_1PIT抑制凝血酶和突变体α_1pDX，从而抑制fufin fufin。在每个细胞中用CM CO-α_1PDX处理后，刺激MIN6的DNA合成的能力显着降低了DNA的合成，因此抑制了FURIN的蛋白水解活性降低了促进生长因子的产生，表明FURIN参与生长增强因子的产生。