Molecular mechanism on the development of type 2 diabetes

2型糖尿病发生的分子机制

基本信息

  • 批准号:
    20390058
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 12.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2008 至 2010
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Cdkal1 has been associated with an impaired insulin response and increased risk of type 2 diabetes (T2D), but its molecular function has not been characterized. Here, we show that Cdkal1 is a mammalian methylthiotransferase that biosynthesizes 2-methylthio-N^6- threonylcarbamoyladenosine (ms^2t^6A) in tRNA^<Lys>(UUU) and that it is required for the accurate translation of AAA and AAG codons. Pancreatic?-cell-specific Cdkal1 knockout mice showed pancreatic islet hypertrophy, a decrease in insulin secretion and impaired blood glucose control. In Cdkal1-deficient?-cells, glucose-stimulated proinsulin synthesis was reduced. Moreover, the expression of endoplasmic reticulum (ER) stress-related genes was upregulated in these cells, and abnormally structured ER was observed. Cdkal1 knockout mice were hypersensitive to high-fat diet-induced ER stress. These findings suggest that the induced translation of proinsulin may require fully modified tRNA^<Lys>(UUU), potentially explaining the molecular pathogenesis of T2D in patients carrying cdkal1 risk alleles.
Cdkal 1与胰岛素反应受损和2型糖尿病(T2 D)风险增加有关,但其分子功能尚未确定。在这里,我们发现Cdkal 1是一种哺乳动物甲硫基转移酶,它可以生物合成tRNA^(UUU)中的2-甲硫基-N^6-苏氨酰氨基甲酰基腺苷(ms^2t^6A)<Lys>,并且它是AAA和AAG密码子准确翻译所必需的。胰腺癌?细胞特异性Cdkal 1敲除小鼠显示胰岛肥大、胰岛素分泌减少和血糖控制受损。在Cdkal 1缺乏症中?细胞,葡萄糖刺激的胰岛素原合成减少。此外,内质网(ER)应激相关基因的表达上调,在这些细胞中,观察到异常结构的ER。Cdkal 1基因敲除小鼠对高脂饮食诱导的内质网应激高度敏感。这些发现表明,胰岛素原的诱导翻译可能需要完全修饰的tRNA^<Lys>(UUU),这可能解释了携带cdkal 1风险等位基因的患者中T2 D的分子发病机制。

项目成果

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会议论文数量(0)
专利数量(0)
ヒトtRNA修飾と2型糖尿病発症
人类 tRNA 修饰与 2 型糖尿病发病
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Feng B.;Tomizawa K.;et al.;富澤一仁
  • 通讯作者:
    富澤一仁
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Kumon H.
ヒトtRNA修飾と疾患
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    富澤一仁
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Isogai S;Deguchi T;Yaniv K;Hitomi J;Weinstein BM;富澤一仁
  • 通讯作者:
    富澤一仁
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Han XJ.;et. al
  • 通讯作者:
    et. al
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  • 资助金额:
    $ 12.48万
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    $ 12.48万
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