Docking and fusion of insulin granules

胰岛素颗粒的对接和融合

• 批准号: 18390269
• 负责人: IZUMI Tetsuro
• 金额: $ 11.05万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18390269/
• 关键词: insulin; secretory granules; exocytosis; docking; total internal reflection fluorescence microscopy; 分泌穎粒; 細胞膜; 膜融合

We examined secretory granule dynamics using total internal reflection fluorescence microscopy in normal pancreatic beta cells and their mutants devoid of Rab27a and/or its effector, granuphilin, which play critical roles in the docking and recruitment of insulin granules to the plasma membrane. In the early phase of glucose stimulation in wild-type cells, we observed marked fusion of granules recruited from a relatively distant area, in parallel with that from granules located underneath the plasma membrane. Furthermore, despite a lack of granules directly attached to the plasma membrane, both spontaneous and evoked fusion was increased in granuphilin-null cells. In addition to these granuphilin-null phenotypes, Rab27a/granuphilin doubly deficient cells showed the decreases in granules located next to the docked area and in fusion from granules near the plasma membrane in the early phase of glucose-stimulated secretion, similar to Rab27a-mutated cells. Thus, the two proteins play non-overlapping roles in insulin exocytosis: granuphilin acts on the granules underneath the plasma membrane, whereas Rab27a acts on those in a more distal area. These findings demonstrate that, in contrast to our conventional understanding, stable attachment of secretory granules to the plasma membrane is not prerequisite but temporally inhibitory for both spontaneous and evoked fusion.

我们使用全内反射荧光显微镜检测了正常胰腺β细胞及其缺乏Rab27a和/或其效应物granuphilin的突变体的分泌颗粒动力学，该突变体在胰岛素颗粒对接和募集到质膜中起关键作用。在葡萄糖刺激野生型细胞的早期阶段，我们观察到来自相对较远区域的颗粒的明显融合，与位于质膜下的颗粒平行。此外，尽管缺乏颗粒直接附着在质膜上，但在无颗粒蛋白的细胞中，自发融合和诱发融合都增加了。除了这些无颗粒蛋白表型外，Rab27a/颗粒蛋白双缺陷细胞在葡萄糖刺激分泌的早期，停靠区附近的颗粒减少，质膜附近的颗粒融合减少，与Rab27a突变细胞相似。因此，这两种蛋白在胰岛素胞外分泌中发挥着不重叠的作用：嗜颗粒蛋白作用于质膜下的颗粒，而Rab27a作用于更远的区域。这些发现表明，与我们的传统认识相反，分泌颗粒与质膜的稳定附着不是自发融合和诱发融合的先决条件，而是暂时抑制。

项目成果

インスリン分泌顆粒の細胞膜ドッキングと融合の連関

质膜对接与胰岛素分泌颗粒融合之间的联系

• 发表时间: 2006
• 作者: Okutsu S;Hatakeyama H;Kanzaki M;Tsubokawa H;Nagatomi R.;Nedachi T;泉 哲郎
• 通讯作者: 泉 哲郎

調節性分泌制御の分子メカニズム.特集「分子・細胞・個体から解き明かすメンブレントラフィックの機能」宏験医学24

调节性分泌控制的分子机制。特辑：“从分子、细胞和个体中阐明的膜运输功能”Koken Igaku 24

• 发表时间: 2006
• 作者: Tone A;Shikata K;et. al.;泉 哲郎
• 通讯作者: 泉 哲郎

糖尿病とインスリン分泌:分子レベルで「仕組み」に迫る.群馬大学研究室から 新時代への視点

糖尿病和胰岛素分泌：从群马大学实验室的分子水平探讨新时代的“机制”。

• 发表时间: 2006
• 作者: Yoshikawa R;wada J;et. al.;泉 哲郎
• 通讯作者: 泉 哲郎

Granuphilin is activated by SREBP-1c and involved in impaired insulin secretion in diabetic mice

• DOI: 10.1016/j.cmet.2006.06.009
• 发表时间: 2006-08-01
• 期刊: CELL METABOLISM
• 影响因子: 29
• 作者: Kato, Toyonori;Shimano, Hitoshi;Yamada, Nobuhiro
• 通讯作者: Yamada, Nobuhiro

2型糖尿病の動物モデル-げっ歯類.カラー版 糖尿病学 基礎と臨床

2 型糖尿病动物模型 - 啮齿类动物。彩色版糖尿病学基础知识和临床

• 发表时间: 2007
• 作者: Iijima;M.;Koike;H.;Hattori;N.;Tamakoshi;A.;Katsuno;M.;Tanaka;F.;Yamamoto;M.;Arimura;K.;Sobue;G;泉 哲郎
• 通讯作者: 泉 哲郎