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

• 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

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。

Cui beta cells は highly に し た cell で, グ ル コ ー ス concentration に 応 じ て イ ン ス リ ン を secretion す る. イ ン ス リ ン は プ ロ イ ン ス リ ン と し て biosynthesis さ れ, ト ラ ン ス ゴ ル ジ ネ ッ ト ワ ー ク (TGN) か ら budding し た if young particles で プ ロ セ シ ン グ enzyme PC2 と PC3 に よ っ て C ペ プ チ ド が cut さ れ lock, A lock と B か ら into る イ ン ス リ ン に planning in さ れ る. In the secretory particles of PC2と and PC3 する, に exists, and up to the optimal pH <e:1> 5.5で basic ア and ノ acids cut を off する. こ れ に し seaborne て with じ Kex2 フ ァ ミ リ ー に genus す る Furin は TGN に し, to optimum pH7-8 で Arg - X - Lys/Arg - Arg を cut す る. こ の cut with column は more く の growth factors before の に 駆 derivatives containing ま れ て い る の で Furin は growth factors before 駆 body type に を activity planning in の し, cell differentiation, raised colonization を suppression し て い る と to think さ れ る. I 々 は イ ン ス リ ン can secrete が constructive の protein decomposing enzyme secretion 経 road Furin の 発 now と inverse し て abate す る こ と を shows し た. Beta cell lines MIN6 で Furin を 発 now さ せ る と PC2 and PC3, support in the granules protein ク ロ モ グ ラ ニ ン A の 発 が abate し, イ ン ス リ が ン content is low, グ ル コ ー ス stimulus に よ る イ ン ス リ ン secretion が reduce し た. Furin を 発 now さ せ た MIN6 -f と, ベ ク タ ー の み を import し た MIN6 0 の raised は colonization rate, MIN6 -f の が, MIN6 0 よ り speed か っ た. MIN6-F,MIN6-O,Furinを abundant に occurrence of するβ cell line RINm5F を Conditioned Medium (CM) を め, each CM で normal MIN6 を cultivate す る と, MIN6 -f と RINm5F の CM は MIN6 0 の そ れ よ り 1.5 to 2.0 times the MIN6 の DNA synthesis を raised plus さ せ た. そ れ ぞ れ の cells に elastase を resistance against す る alpha _1 - ア ン チ ト リ プ シ ン (alpha _1AT), thrombin を resistance against す る ピ ッ ツ バ ー グ type alpha _1AT - alpha _1PIT, Furin を resistance against す る variations with alpha _1PDX を import し て CM を made し た. Each cell の CM total alpha _1PDX で 処 reason after MIN6 の DNA synthesis can stimulate が large towel に abate し た, 従 っ て Furin の protein decomposition activity を resistance against す る と raised colonization promoting factor to generate low が す る こ と が shown さ れ, Furin が raised colonization promoting factor の generated に masato and し て い る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

K.Takahashi,Y.Liu,N.Hayashi,et al.: "Production of bioactive salmon calcitonin from the nonendocrine cell lines COS-7 and CHO." Peptides. (印刷中). (1997)

K. Takahashi、Y. Liu、N. Hayashi 等人：“从非内分泌细胞系 COS-7 和 CHO 肽中生产生物活性鲑鱼降钙素”（正在出版）。

T.Kayo,Y.Konda,S.Tanaka,et al.: "Developmental expression of proprotein-processing endoprotease furin in rat pancreatic islets." Endocrinology. 137. 5126-5134 (1996)

T.Kayo、Y.Konda、S.Tanaka 等人：“大鼠胰岛中前蛋白加工内切蛋白酶弗林蛋白酶的发育表达”。

D.Lu,H.Hoshino,T.Takeuchi: "Regulatable Production of mature insulin from a hepatocyte cell line : insulin production is up-regulated by cAMP and glucocorticoids,and down-regulated by insulin" FEBS Lett.399. 37-42 (1996)

D.Lu、H.Hoshino、T.Takeuchi：“从肝细胞系中可调节成熟胰岛素的产生：cAMP 和糖皮质激素上调胰岛素产生，而胰岛素下调”FEBS Lett.399。

竹内利行: "インスリン分泌機構:調節性分泌と構成性分泌" 科学評論社, 14 (1997)

竹内俊之：“胰岛素分泌机制：调节性分泌和组成性分泌” Kagaku Hyoronsha，14（1997）

T.Kayo,Y.Sawada,Y.Suzuki,et al.: "Proprotein-processing endoprotease furin decreases regulated secretory pathway-specific proteins in the pancreatic β cell line MIN6" J.Biol.Chem.271. 10731-10737 (1996)

T. Kayo、Y. Sawada、Y. Suzuki 等人：“前蛋白加工内切蛋白酶弗林蛋白酶减少胰腺 β 细胞系 MIN6 中受调节的分泌途径特异性蛋白质”J. Biol. 271. 10731-10737 (1996) ）