高次機能をもつ膵β細胞株の樹立とその機能を発現する遺伝子群解析システムの確立

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トランスジェニックマウス由来の膵β細胞株βHC9と膵α細胞株αTC6のRNAを用いてデイファレンシャル・ディスプレイ法を行い、膵β細胞に特異的に発現し、その高次分化機能に関わると考えられる遺伝子群の収集・解析を試みた。膵β、α細胞はともに膵島に存在し、発生学的に近縁な内分泌細胞であるが、血糖値に正反対に反応して、それぞれインスリン・グルカゴンを分泌する。これまで膵β細胞株でより発現の強い、40種類の遺伝子断片を単離し、部分塩基配列を決定した。単離した遺伝子断片のうち約半数の既知遺伝子には、インスリン、アミリン、1型糖尿病の自己抗原蛋白などをコードする、あらかじめ予想された遺伝子が含まれ、本アプローチの有効性が確かめられた。残り半数の未知遺伝子のうち、発現の組織特異性の強いものの全長cDNAクロ―ニングを行った。これら遺伝子のうち、まず、インスリン受容体様受容体IRRと、Rabphilin-3様新奇遺伝子Granuphilinの解析を行った。IRRは、膵島に高度かつ特異的に発現し、膵β細胞の容量制御に関与するシグナル伝達分子IRS-2をチロシンリン酸化した。これらの知見は、IRRが、膵β細胞の増殖・分化に関わっていることを示唆する。Granuphilin は、Rabphilin-3にその機能ドメイン構造が類似し,N端にzinc fingerモチーフ、C端にCa^<2+>やリン脂質と結合するC2ドメインを2つ持つ。Rabphilin-3は、Rab3と結合し、神経シナプス小胞の調節性分泌に関与すると考えられているが、膵β細胞には発現していない。一方Granuphilinは、脳を含めた主要臓器には発現しておらず、膵β細胞の分泌顆粒膜に特異的に局在しており、インスリン分泌調節に関与している可能性が示唆された。今後、これらの分子や他の遺伝子産物の解析をさらに進めていく予定である。