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。

The analysis of glucose metabolism in bones and tendons is an important consideration in understanding the metabolism of all organisms. The aim of this study is to elucidate the function and regulatory mechanism of Rho-1, a low molecular weight GTP binding protein, in the context of carbohydrate induction in bone marrow. Last year, we analyzed the cell lines of Akt-AS160 and L6 in vitro. Myr-p110-dependent GLUT4 migration was detected and quantified by confocal microscopy. Specific siRNAs inhibit the expression and migration of Rac1. Cell membrane migration of GLUT4 cells was observed and quantified by confocal microscopy. Akt3 Myr-p110-dependent GLUT4 cell membrane migration is inhibited by the most closely related activity of Rac1(hereinafter, Rac1(G12V)). One side, Akt1, Akt1, Akt 1 In addition, RAB13 was used to investigate the inhibition of GLUT4 cell membrane migration dependent on RAC1(G12V) in L6 cells and AS160 downstream. The results showed that GLUT4 migration pathway and Akt2 downstream pathway existed in L6 cell line, Rac1 pathway and AS160 pathway.

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