2光子励起断層画像法を用いた膵島における開口放出関連蛋白の機能解析

使用双光子激发断层扫描成像对胰岛胞吐作用相关蛋白进行功能分析

• 批准号: 14770019
• 负责人: 高橋 倫子
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14770019/
• 关键词: インスリン; 開口放出; 膵島; 2光子励起; 糖尿病; SNARE; 膜融合; 分泌; 2光子励起法; 分子生物学; 生理学; SNARE蛋白

組織深部の観察に適する2光子励起断層画像法と水溶性蛍光色素液を用いて、膵ランゲルハンス島におけるインスリンの開口放出を定量的に検出する手法を確立した。(Takahashi et al. Science297,2002)そこで、本研究課題ではこの手法の同時多重染色性を用いて、開口放出にかかわる蛋白の動態を実際の開口放出現象と関連付けて解析することを目的とした。まず、膜融合に深く関連するSNARE蛋白質のうち、細胞膜に存在するSNAP25の動態を調査した。SNAP25のN末を、GFPの変異体であるECFPで標識し、アデノウィルスベクターでラット膵島に発現させた。水溶性蛍光色素液で膵島を還流しながら、高濃度グルコースで分泌刺激を与え、開口放出がおこった部位における当分子の動態を解析した。その結果、融合細孔を介して顆粒膜に側方拡散する頻度は、単一開口放出現象では5%であるのに対し、逐次開口放出を起こした例では54%に達した。なお、膵島では逐次開口放出が全開口放出現象の2%に著しく抑制されている特徴を我々は発見したが、膜性SNARE蛋白の顆粒膜への拡散障害がその抑制の主因になっているとする仮説を打ち出した。膜内コレステロールの除去により、拡散と逐次開口放出双方の出現頻度が増えることを確認し、両者の間の相関が示唆された。この研究により顆粒膜にSNARE分子が側方拡散を開始するタイミングや、側方拡散したのちに第二の開口放出がおこるまでに潜時などが明らかになった。(論文投稿中)

The tissue in-depth monitoring system 2 photon excitation image method is used to make sure that the water-soluble phosphor pigment solution is used to make sure that the water-soluble phosphor pigment solution is used to make sure that the water-soluble phosphor pigment solution is used to make sure that the water-soluble phosphor pigment solution is used. (Takahashi et al. Science297,2002) in this study, multiple staining techniques are used at the same time, and the opening is used to release the protein in the opening, and the dynamic opening is used to analyze the data of the system. The membrane fusion, membrane fusion, SNARE protein fusion and cell membrane fusion showed the presence of SNAP25 protein fusion and cell membrane fusion. At the end of the SNAP25, GFP, the body, the ECFP tag, the flag, the computer, the computer. The water-soluble phosphorescent pigment solution is used to analyze the molecular dynamics of the water-soluble phosphorescent pigment solution, the water-soluble phosphorescent pigment liquid, the high temperature temperature, the secretion of stimuli, and the opening of the water-soluble phosphorescent pigment solution. According to the results of the experiment, the fusion hole was used to spread the temperature of the film, the image was released at the first opening, and the temperature was released at the opening one at a time. One step at a time, one by one, the whole opening is released. 2% of the total opening is used to inhibit the growth of membranous SNARE protein. The main reason for the inhibition is that there is a significant increase in the number of particles and particles in the membrane. In the film, it is necessary to remove the pressure, and open the port one by one to show that the two sides confirm the error, and that the customer can confirm the error. The purpose of this study is to study the dispersion of the SNARE molecule in the granular film. At the beginning of the dispersion, the second opening of the particle film is released at the second opening, and the latent time is clear. (the article is being submitted)

项目成果

高橋倫子, 河西春郎: "糖尿病学2003"インスリン開口放出を担う融合細孔の動態と分子組成. 10 (2003)

Rinko Takahashi、Haruo Kasai：“糖尿病 2003”负责胰岛素胞吐作用的融合孔的动力学和分子组成 10 (2003)。

高橋倫子, 河西春郎: "インスリン開口放出機構"Diabetes Frontier. 15巻1号. 34-38 (2004)

Rinko Takahashi、Haruo Kasai：“胰岛素胞吐作用机制”糖尿病前沿，第 15 卷，第 1. 34-38 期（2004 年）。

Kasai H et al.: "Fast and cAMP-sensitive mode of Ca2+-dependent exocytosis in pancreatic a cells"Diabetes. 51・S1. S19-S24 (2002)

Kasai H 等人：“胰腺 a 细胞中 Ca2+ 依赖性胞吐作用的快速和 cAMP 敏感模式”糖尿病 51·S19-S24。

Takahashi N, et al.: "Fusion pore dynamics and insulin granule exocytosis in the pancreatic islet"Science. 297. 1349-1352 (2002)

Takahashi N 等人：“胰岛中的融合孔动力学和胰岛素颗粒胞吐作用”科学。

Takahashi N et al.: "Fusion pore dynamics during insulin exocytosis visualized with two-photon excitation imaging"Jpn. J Physiol.. 52. S41 (2002)

Takahashi N 等人：“用双光子激发成像可视化胰岛素胞吐作用期间的融合孔动力学”Jpn。