チアゾリジン化合物のＰＰＡＲγ非依存性経路を介した新規インスリン作用増強剤の開発

通过噻唑烷化合物的 PPARγ 独立途径开发新型胰岛素作用增强剂

基本信息

批准号：
13F03089
负责人：
高橋伸一郎
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、①インスリン標的細胞である脂肪細胞を用いて、インスリンシグナル／生理活性を増強あるいは抑制するようなインスリン受容体基質（IRS）に相互作用するタンパク質（IRSAPs）を特定する、②この増強を引き起こすIRSAPsとIRSの相互作用を指標として、インスリンシグナルを増強する低分子化合物を開発する基盤を構築することを目的とした。まず、IRSAPとして同定されたGKAP42（42-kDa cGMP-dependent protein kinase anchoring protein）を3T3-L1脂肪細胞から発現抑制すると、インスリン刺激に応答したIRSのチロシンリン酸化と下流シグナルが抑制、インスリン依存的なGLUT4の細胞膜移行量および糖取り込みが阻害された。更に、インスリン抵抗性を発生する腫瘍壊死因子（TNF）-αで処理したところGKAP42が減少し、この減少がインスリンシグナル・生理活性の低下の原因の一つであることが明らかとなった。一方、lipopolysaccharide (LPS)を投与したラットでは、GKAP42のタンパク量が増加し、GKAP42の機能には二相性があることがわかった。他のIRSAP、diacylglycerol kinaseζ（DGKζ）は、3T3-L1脂肪細胞において、インスリン刺激に応答して細胞膜に移行するGLUT4の糖取り込み能の活性化を抑制する機能を有することが明らかとなった。そこで、組換えIRSを固定化したマイクロプレートに、当該IRSAPとケミカルライブラリーの低分子化合物を添加してインキュベーション、IRSとIRSAPの相互作用をELISA法で測定する系を構築した。理化学研究所の所有するケミカルライブラリーをスクリーニングしたところ、インスリン活性を増強する低分子化合物を複数得ることができた。このように本研究では、IRSと相互作用するタンパク質によりインスリンシグナル・生理活性が修飾され、この相互作用の調節する低分子化合物のスクリーニングは、インスリン活性を増強する新しい物質の同定に利用できることを示すことができた。

在这项研究中，目的是1）确定使用脂肪细胞（IRSAP）与胰岛素靶细胞的脂肪细胞（IRS）相互作用的蛋白质（IRSAP），以及2）为开发小分子化合物的基础，从而通过使用IRSAPS和IRS之间的相互作用来增强胰岛素信号，从而增强胰岛素信号。首先，当GKAP42（42-kDa CGMP依赖性蛋白激酶锚定蛋白）被鉴定为IRSAP时，从3T3-L1脂肪细胞中抑制了IRS中的3T3-L1脂肪细胞，酪氨酸磷酸化和下游信号，以响应胰岛素刺激，抑制胰岛素依赖性牙膏4含量转化。此外，用肿瘤坏死因子（TNF）-α进行治疗，产生胰岛素抵抗，降低GKAP42，并且发现这种降低是胰岛素信号和生理活性下降的原因之一。另一方面，在接受脂多糖（LPS）的大鼠中，GKAP42的蛋白质含量增加，发现GKAP42功能是双相。据透露，其他IRSAPS，即二酰基甘油激酶（DGKζ）具有抑制Glut4糖摄取能力的激活的功能，在3T3-L1脂肪细胞中，该糖摄取能力响应于胰岛素刺激而迁移到细胞膜。因此，构建了一个系统，其中IRSAP和化学文库中的小分子化合物被添加到具有固定重组IRS的微孔板中，并进行孵育，并通过ELISA测量IRS和IRSAP之间的相互作用。当筛选Riken Institute拥有的化学文库时，获得了增强胰岛素活性的多种小分子化合物。因此，在这项研究中，有可能证明胰岛素信号传导和生理活性可以通过与IRS相互作用的蛋白质来修饰，并且可以使用调节这种相互作用的小分子化合物筛选来识别增强胰岛素活性的新物质。