糖代謝異常の病態形成における2型糖尿病遺伝子UBE2E2の役割

【背景と目的】近年のヒトゲノムワイド関連解析(GWAS)の結果、様々な人種・地域における2 型糖尿病の疾患感受性遺伝子が同定されている。そのような中で、2010年に日本人や東アジア人でのみ有意な2型糖尿病遺伝子としてUBE2E2が報告された。UBE2E2はユビキチン修飾系においてユビキチンのキャリアー蛋白として機能する種々のE2の中の一つであるが、その機能に関しては明らかでない点が多く、特に糖代謝制御における役割は全く不明である。そこで、発生工学的手法を用いて膵β細胞特異的UBE2E2トランスジェニックマウス(TGマウス)とUBE2E2全身ノックアウトマウス(KOマウス)を作製し、その表現型を解析することで膵β細胞や各組織でのUBE2E2の役割や、ひいてはユビキチン修飾系と糖尿病の関連を解明することを目的とした。【方法】マウス膵島のmRNA由来のcDNAをもとにUBE2E2蛋白をコードするexon2-6の領域をクローニングし、RIPプロモーター下に配置したコンストラクトを構築しTGマウスを作製した。またexon2の領域にsgRNAを設計してCRISPR-Cas9システムを用いてKOマウスを作製した。【結果】TGマウスは若週齢時よりβ細胞量の低下に伴うインスリン分泌低下の表現型を呈した。また、細胞周期関連因子のp21遺伝子の発現高値と若週齢時や高脂肪食負荷時のβ細胞の増殖能の低下も認めた。プロテアソーム阻害剤処理後のプロテオーム解析では種々のポリユビキチン鎖形成の有意な増加を認め、さらに、阻害剤あり/なしのいずれの条件のプロテオーム解析においても有意に発現増加していたE3リガーゼとしてNedd4が検出された。KOマウスに関しては、数匹のF0世代のマウスを作出した。

【背景と目的】近年のヒトゲノムワイド関連解析(GWAS)の結果、様々な人種・地域における2 型糖尿病の疾患感受性遺伝子が同定されている。そのような中で、2010年に日本人や東アジア人でのみ有意な2型糖尿病遺伝子としてUBE2E2が報告された。UBE2E2はユビキチン修飾系においてユビキチンのキャリアー蛋白として機能する種々のE2の中の一つであるが、その機能に関しては明らかでない点が多く、特に糖代謝制御における役割は全く不明である。そこで、発生工学的手法を用いて膵β細胞特異的UBE2E2トランスジェニックマウス(TGマウス)とUBE2E2全身ノックアウトマウス(KOマウス)を作製し、その表現型を解析することで膵β細胞や各組織でのUBE2E2の役割や、ひいてはユビキチン修飾系と糖尿病の関連を解明することを目的とした。【方法】マウス膵島のmRNA由来のcDNAをもとにUBE2E2蛋白をコードするexon2-6の領域をクローニングし、RIPプロモーター下に配置したコンストラクトを構築しTGマウスを作製した。またexon2の領域にsgRNAを設計してCRISPR-Cas9システムを用いてKOマウスを作製した。【結果】TGマウスは若週齢時よりβ細胞量の低下に伴うインスリン分泌低下の表現型を呈した。また、細胞周期関連因子のp21遺伝子の発現高値と若週齢時や高脂肪食負荷時のβ細胞の増殖能の低下も認めた。プロテアソーム阻害剤処理後のプロテオーム解析では種々のポリユビキチン鎖形成の有意な増加を認め、さらに、阻害剤あり/なしのいずれの条件のプロテオーム解析においても有意に発現増加していたE3リガーゼとしてNedd4が検出された。KOマウスに関しては、数匹のF0世代のマウスを作出した。