骨格筋の糖取り込みシグナル伝達系における低分子量GTP結合蛋白質Rac1の機能解析

低分子量GTP结合蛋白Rac1在骨骼肌葡萄糖摄取信号转导系统中的功能分析

• 批准号: 10J55412
• 负责人: 野崎 真輔
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J55412/
• 关键词: Rac1; GLUT4; Akt2; AS160; PI3K; Rab13; Akt; RalA

骨格筋における糖代謝を解析することはヒト全体のエネルギー代謝を理解する上で重要であると考えられる。本研究では、骨格筋での糖取り込みが誘導されるシグナル伝達系におけるRhoファミリー低分子量GTP結合蛋白質Rac1の機能と調節機構を解明することを目的とした。前年に引き続き、Rac1下流のシグナル伝達系とAkt-AS160を介する既知経路のシグナル伝達系とのクロストークについて、L6ラット筋芽細胞系を用いて解析を進めた。まず、Rac1を活性化するMyr-p110依存性のGLUT4移行を共焦点顕微鏡で観察、定量化した。特異的なsiRNAを用いてRac1の発現を抑制すると、この移行が抑制されることを明らかにした。次に、siRNAによりAktをノックダウンした細胞でのGLUT4細胞膜移行を共焦点顕微鏡で観察、定量化した。Aktの3つのアイソフォームのうち、Akt3は骨格筋での発現が見られなかったため、対象外とした。骨格筋の糖取り込みに最も関連性があると報告のあるAkt2をノックダウンした細胞において、Myr-p110依存性GLUT4細胞膜移行は抑制されたが、恒常的活性型Rac1(以下、Rac1(G12V))依存性のGLUT4細胞膜移行は抑制されなかった。一方、Akt1をノックダウンした細胞においてはMyr-p110、Rac1(G12V)依存性GLUT4移行は両方とも抑制されなかった。さらにL6細胞において、AS160下流でGLUT4小胞輸送を制御するRab13をノックダウンした細胞も同様に観察し、Rac1(G12V)依存性のGLUT4細胞膜移行が抑制されることも確認した。これらの結果から、L6筋芽細胞株でのGLUT4移行のシグナル伝達において、Akt2の下流にはRac1の経路とAS160の経路の両方が存在すると考えられる。

Skeletal muscle に お け る sugar metabolism を parsing す る こ と は ヒ ト all の エ ネ ル ギ ー metabolic を understand す る で important で あ る と exam え ら れ る. This study で は, skeletal muscle で の sugar take り 込 み が induced さ れ る シ グ ナ ル 伝 da system に お け る Rho フ ァ ミ リ ー low molecular weight GTP binding protein made Rac1 の function と regulator を interpret す る こ と を purpose と し た. The previous に lead き 続 き, Rac1 obscene の シ グ ナ ル 伝 da system と Akt - AS160 を interface す る already know 経 road の シ グ ナ ル 伝 da system と の ク ロ ス ト ー ク に つ い て, L6 ラ ッ を ト jin bud cell line with い て parsing を into め た. Youdaoplaceholder0, Rac1を activation する myr-p110-dependent <s:1> GLUT4 transition を confocal 顕 micromirror で観 examination, quantification た. Specific な siRNA を with い て Rac1 の 発 now を inhibit す る と, こ の transitional が inhibit さ れ る こ と を Ming ら か に し た. に, siRNA に よ り Akt を ノ ッ ク ダ ウ ン し た cells で の GLUT4 transitional cell membrane を total focus 顕 micromirror で 観 examine, quantitative し た. Akt の 3 つ の ア イ ソ フ ォ ー ム の う ち, Akt3 は skeletal muscle で の 発 が now see ら れ な か っ た た め, like seaborne と し た. Skeletal muscle の sugar take り 込 み に most も masato even sex が あ る と report の あ る Akt2 を ノ ッ ク ダ ウ ン し た cells に お い て, Myr p110 dependency GLUT4 transition は inhibition of cell membrane さ れ た が Rac1, constant activity type (hereinafter, Rac1 (G12V) dependence の GLUT4 transition は inhibition of cell membrane さ れ な か っ Youdaoplaceholder0. One party, the Akt1 を ノ ッ ク ダ ウ ン し た cells に お い て は Myr p110, Rac1 (G12V) dependence GLUT4 transitional は struck party と も inhibit さ れ な か っ た. さ ら に L6 cells に お い て, AS160 obscene で GLUT4 vesicular transport を suppression す る Rab13 を ノ ッ ク ダ ウ ン し も た cells with others に 観 し, Rac1 (G12V) dependence の GLUT4 transition が inhibition of cell membrane さ れ る こ と も confirm し た. こ れ ら の results か ら, L6 muscle bud cell lines で の GLUT4 transitional の シ グ ナ ル 伝 da に お い て, Akt2 の obscene に は Rac1 の 経 road と AS160 の 経 road の struck party が existence す る と exam え ら れ る.

项目成果

Crucial role of the small GTPase Rac1 in insulin‐stimulated translocation of glucose transporter 4 to the mouse skeletal muscle sarcolemma

• DOI: 10.1096/fj.09-137380
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: The FASEB Journal
• 作者: Shuji Ueda;S. Kitazawa;K. Ishida;Yuki Nishikawa;M. Matsui;H. Matsumoto;T. Aoki;Shinsuke Nozaki;T. Takeda;Y. Tamori;A. Aiba;C. Kahn;T. Kataoka;T. Satoh

骨格筋へのインスリン応答性糖取り込みにおけるRac1の機能解析

Rac1 在胰岛素反应性骨骼肌葡萄糖摄取中的功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 野崎真輔;武田朋也;北浦拓也;片岡徹;佐藤孝哉
• 通讯作者: 佐藤孝哉

骨格筋でのインスリン依存性糖取り込みにおけるRac1の機能解析

Rac1 在骨骼肌胰岛素依赖性葡萄糖摄取中的功能分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 野崎真輔;武田朋也;北浦拓也;片岡徹;佐藤孝哉;岩嵜航・津田真樹・河田雅圭;野崎真輔
• 通讯作者: 野崎真輔