インスリンシグナル伝達における低分子量GTP結合蛋白質の機能解析

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インスリンによる血糖値降下作用は,糖輸送担体(GLUT4)の細胞膜への移行促進によって起こる。我々は,骨格筋のGLUT4の細胞膜移行の制御にアクチン細胞骨格を調節するRhoファミリー低分子量GTPaseが関与していると仮説を立て、検討している。18年度は、GLUT4にタグ配列を挿入したGFP-GLUT4-Mycを安定発現する分化効率が非常に高いL6細胞株を新に作製した。これを用いて、17年度に明らかにしたインスリン刺激で強く活性化されるRhoファミリーのRac1の機能解析を行った。筋管に分化誘導後のL6細胞にRac1の恒常的活性型変異体を、アデノウィルス発現システムを用いて過剰発現させ検討したところ、活性型Rac1はインスリン刺激と同様にアクチン細胞骨格の再構成を伴うGLUT4の細胞膜移行を強く促進した。RNAi干渉法によるRac1のノックダウンによって、L6細胞のインスリン刺激依存的なGLUT4の細胞膜移行が抑制される事から、我々はこれらの結果を個体レベルで更に検証するため、Cre/loxPシステムを用いてRac1の骨格筋特異的なノックアウトマウスを作製した。筋肉クレアチンキナーゼのプロモーター下流でCreを発現するトランスジェニックマウス(MCK-Cre)とRac1のfloxマウスを掛け合わせて、Rac1(flox/flox : MCK-Cre)マウスを作製し、後肢筋を調べたところ、タンパク質レベルでRac1の発現が著しく減少している事を確認した。