糖輸送担体遺伝子導入を用いたインスリンの糖輸送促進機構の解析

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糖の取り込み過程は細胞膜に存在する糖輸送担体蛋白が介在しているが、インスリンにより糖の取り込みが急速に促進される臓器(例:筋肉、脂肪組織)と促進されない臓器(例:肝、脳)があることが知られていた。数種類の糖輸送担体蛋白が存在し、組織によって担体蛋白が異なることが最近明らかにされると共に、インスリンの糖輸送促進効果の有無が、糖輸送担体の種類によるか、組織による情報伝達率の違いによるのかが重要な疑問として浮かび上がってきた。そこで、この疑問に直接的な解答を得るために、ラビット脳より我々がクロ-ニングしたHepG2タイプの糖輸送担体(これは赤血球や脳に存在するがインスリンによる糖輸送促進効果は認められない)をインスリンによる糖輸送促進効果が認められるCHO細胞に大量に発現させた。HepG2タイプ糖輸送担体の大量の発現は、特異的抗体を用いたウエスタンブロッティングやサイトカラシンBによる標識法にて確認された。この大量の発現に伴い、糖輸送活性は4〜8倍に増加した。インスリンを添加すると正常対照CHO細胞の糖輸送活性は約40%増加したが、糖輸送担体を大量に発現させたCHO細胞でもインスリン添加前に比し約40%増加し、発現させたHepG2タイプ糖輸送担体がインスリンに反応していると考えられた。一方、IM-9細胞やHepG2細胞ではHepG2タイプ糖輸送担体が大量に存在しているが、インスリンによる糖輸送促進効果は認められなかった。これらの結果は、少なくともHepG2タイプ糖輸送担体に限れば、インスリンによる糖輸送促進効果の有無が、組織による情報伝達系の違いによることを示している。