Functional analysis of a novel membrane protein involved in the quality control of insulin in pancreatic beta cells

参与胰腺β细胞胰岛素质量控制的新型膜蛋白的功能分析

• 批准号: 21K06856
• 负责人: 宮崎 純一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06856/
• 关键词: インスリンプロセシング; 異常プロインスリン分子; 糖尿病; 膵β細胞; ノックアウトマウス; 耐糖能異常; インスリン; ベータ細胞; 分泌蛋白の品質管理; 2型糖尿病; インスリンプロセシング; 異常プロインスリン分子; 糖尿病; 膵β細胞; ノックアウトマウス; 耐糖能異常; インスリン; ベータ細胞; 分泌蛋白の品質管理; 2型糖尿病

膵β細胞株MIN6を用いてインスリン分泌制御に関与している候補遺伝子を探索し、見出されたTmem59l遺伝子に関し解析を行った。Tmem59lはゴルジ体、分泌顆粒に局在しており、インスリンのプロセッシングや成熟、分泌顆粒の形成や動態を制御している可能性が考えられた。生体におけるTmem59lの機能を解析するため、Tmem59lノックアウト(KO)マウスを作製したところ、マウスは見た目や妊孕性に異常はなかったが、週齢が15週を越すと、体重増加が野生型マウスより低下する傾向が見られた。KOマウスに経口糖負荷試験(OGTT)を行ったところ、15週齢では異常は見られなかったが、50週齢ではホモKO雄マウスで耐糖能の低下が認められた。血漿中インスリン、プロインスリンを測定したところ、意外なことに老齢KO雄マウスではインスリンが異常な髙値を示した。このときプロインスリン値も非常に高いものも見られ、プロセッシング異常も想定された。比較的若齢のKOマウスでもインスリン高値を示すものが見られた。これらの結果から、分泌されるインスリンにプロセシングやfoldingなどの異常が起こっている可能性が考えられた。このインスリン異常の原因を詳細に解析するため、MIN6-Tmem59l-KOβ細胞株を樹立し、さらにこの細胞株にTmem59l発現を回復させたrescue細胞を作製し、野生型MIN6細胞との３群間でグルコースをはじめとする刺激に対するインスリン分泌応答を比較検討するとともに、インスリン、プロインスリンの含有量を調べた。さらに分泌されたインスリンが正常な単量体になっているのか、あるいは異常な多量体が多いのかを調べるために、非還元下と還元下でSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動を行っている。今後、これらの結果を元に、Tmem59l KOによるインスリン分子の異常を追及する。

胰腺β细胞系MIN6用于搜索涉及调节胰岛素分泌的候选基因，并对发现的TMEM59L基因进行了分析。 TMEM59L位于高尔基体和分泌颗粒上，人们认为它可以调节分泌颗粒的胰岛素加工，成熟以及形成和动力学。为了分析TMEM59L在活生物体中的功能，制备了TMEM59L敲除（KO）小鼠。尽管这些小鼠的外观或生育性没有异常，但是当年龄超过15周时，野生型小鼠的体重增加趋势。当对KO小鼠进行口服葡萄糖耐量测试（OGTT）时，在15周龄时未发现异常，但是在50周龄时，在雄性HOMO KO小鼠中观察到葡萄糖耐受性的降低。当测量血浆胰岛素和促蛋白时，令人惊讶的是，胰岛素在老年KO雄性小鼠中异常高。目前，一些促硫素水平也被认为很高，并且还假定处理异常。一些小鼠在相对年轻的KO小鼠中表现出高水平的胰岛素。这些结果表明，在分泌的胰岛素中可能发生诸如加工和折叠之类的异常。 To analyze the cause of this insulin abnormality in detail, the MIN6-Tmem59l-KOβ cell line was established, and rescue cells with Tmem59l expression were further prepared in this cell line, and the insulin secretion response to glucose and other stimuli were compared between the three groups with wild-type MIN6 cells, and the content of insulin and proinsulin was examined.此外，要研究分泌的胰岛素是否是正常单体，还是有许多异常多聚体，SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳是在非还原和还原下进行的。将来，我们将使用这些结果研究由TMEM59L KO引起的胰岛素分子的异常。