プロテオーム解析によるインスリン感受性調節機構の解明と新規治療ターゲットの発見

通过蛋白质组分析阐明胰岛素敏感性调节机制并发现新的治疗靶点

• 批准号: 06J09826
• 负责人: 堀家 なな緒
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09826/
• 关键词: プロテオミクス; AMPK; GSK3β; PEPCK; CREB; 糖新生; CBP; ビグアナイド薬; インスリン抵抗性; 糖尿病; 脂肪組織

2種類の独立したエピトープタグと特異的なTEVプロテアーゼ切断配列をflag tag、TEV、myc tagの順番に配置したMEFタグをN末端に取り付けた30種類の蛋白をコードするcDNAを発現するアデノウイルスを作成し、肝臓に発現させ、新規蛋白質をプロテオーム解析により検討した。AMPKに結合する蛋白質としてGSK3βが同定された事に着目した。まず第一に、AMPK活性化剤であるAICRAを腹腔内投与し、肝臓のGSK3βのリン酸化を検討した結果、AMPKの活性化に伴い、GSK3βのリン酸化が亢進していた。次に、糖新生律速酵素PEPCKのプロモーター上のCRE領域に焦点をあて、CREに結合するCREBとそのコアクチベーターであるTORC2の転写活性をGAL4-UASシステムを用いて調べた。AMPKの活性化、GSK3βの阻害により、CREBの転写活性が抑制され、AMPKの活性化でTORC2の転写活性が抑制された。HepG2細胞にAICAR刺激によるAMPK活性化に伴い、CREBの129番目のセリンのリン酸化は、時間依存的に減退していき、反比例して、GSK3βのリン酸化が亢進していた。AICAR刺激によるCREBとCBPとの結合を調べた結果、AICAR刺激により、CREBとCBPとの結合が減弱していた。以上の結果から、AMPKを活性化させるとGSK3βがリン酸化により不活性化され、CREBの129番目のセリンのリン酸化が抑制される事で、CREBとCBPとの結合が弱まり、糖新生律速酵素PEPCKの転写が抑制されている事が証明された。本研究成果は、糖尿病第一選択薬であるAMPK活性化剤ビグアナイド薬の糖新生抑制機構の詳細な機序を明らかにしただけでなく、AMPKによるGSK3βのリン酸化制御という新しいシグナルを証明し、他分野にも影響を与える成果となった。

2 kinds of independent and specific TEV protein sequence alignment flag tag, TEV, myc tag sequence configuration MEF sequence N terminal extraction 30 kinds of protein sequence cDNA generation, liver sequence development, new protein sequence analysis AMPK binds to GSK3β and is responsible for its function. AICRA was administered intraperitoneally and GSK-3 β was detected in the liver as a result of AMPK activation. Next, the glucose metabolism enzyme PEPCK is used to regulate the activity of TORC2 in the CRE domain. AMPK activation, GSK3β inhibition, CREB activity, AMPK activation, TORC2 activity were inhibited. HepG2 cells were stimulated by AICAR to activate AMPK, CREB 129 protein, time-dependent decrease, inverse decrease, and GSK3 β protein. AICAR stimulation results in the modulation of CREB and CBP, and AICAR stimulation decreases CREB and CBP. The above results demonstrate that AMPK is activated, GSK3β is acidified, CREB 129 is inhibited, CREB CBP binds weakly, and PEPCK is inhibited. The results of this study demonstrate that AMPK is the first candidate for diabetes mellitus, and that AMPK is the first candidate for diabetes mellitus.

项目成果

AMPKによるPEPCKの発現抑制におけるGSK3βリン酸化の役割

GSK3β 磷酸化在 AMPK 抑制 PEPCK 表达中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 堀家なな緒;迫田秀之;栗原裕基;浅野知一郎;堀家なな緒
• 通讯作者: 堀家なな緒

AMPK活性化とGSK3 β阻害が及ぼす糖新生抑制機構

AMPK 激活和 GSK3 β 抑制所发挥的糖异生抑制机制

• 发表时间: 2007
• 作者: Ono;H.;Nishiyama K;Yamamoto H;Amano T;淺井理恵子;内島泰信;枚田亨介;三谷明久;西山功一;栗原裕基;栗原由紀子;佐藤崇裕;礪波一夫;河村悠美子;堀家なな緒;堀家なな緒;西山功一;牧田亨介;山口泰弘;堀家なな緒
• 通讯作者: 堀家なな緒

Long-term Forskolin Stimulation Induces AMPK Activation and Thereby Enhances Tight junction Formation in Human Placental Trophoblast BeWo Cells

• DOI: 10.1016/j.placenta.2008.09.008
• 发表时间: 2008-12-01
• 期刊: PLACENTA
• 影响因子: 3.8
• 作者: Egawa, M.;Kamata, H.;Asano, T.
• 通讯作者: Asano, T.

ビグアナイド薬の作用機構

双胍类药物的作用机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: 糖尿病カレントライブラリー 6
• 作者: Ono H;Sakoda H;Fujishiro M;Anai M;Kushiyama A;Fukushima Y;Katagiri H;Ogihara T;Oka Y;Kamata H;Horike N;Uchijima Y;Kurihara H;Asano T.;堀家なな緒;堀家なな緒
• 通讯作者: 堀家なな緒

Hepatic overexpression of a dominant negative form of raptor enhances Akt phosphorylation and restores insulin sensitivity in K/KAy mice

• DOI: 10.1152/ajpendo.00253.2007
• 发表时间: 2008-04-01
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM
• 影响因子: 5.1
• 作者: Koketsu, Yuko;Sakoda, Hideyuki;Asano, Tomoichiro
• 通讯作者: Asano, Tomoichiro