L-アルギニン由来窒素酸化物によって引き起こされる臓B細胞からのインスリン分泌
H H Schmidt1, T D Warner, K Ishii
1Department of Pharmacology, Northwestern University Medical School, Chicago, IL 60611.
まとめ
L-アルギニンは,臓のB細胞からのインスリン放出を刺激し,窒素酸化物 (NO) によって媒介されます. このNOの生成は,特定の酵素によって触媒され,グルコースと薬物誘発インスリン分泌のための新しい経路を示唆します.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 内分泌学 エンドックリノロジー
- 細胞生物学 細胞生物学
背景:
- L-アルギニンは,臓のB細胞からのインスリン放出を刺激することが知られている.
- L-アルギニン誘発インスリン分泌の基礎となる正確なメカニズムは,完全に解明されていません.
- 窒素酸化物 (NO) は,さまざまな生理学的役割を持つシグナル分子である.
研究 の 目的:
- 臓B細胞からのインスリン放出を媒介するL-アルギニン由来窒素酸化物 (NO) の役割を調査する.
- 臓のB細胞でNO生成を起こす酵素を特定する.
- D-グルコースとトルブタミドによって刺激されるインスリン分泌におけるNOの関与を調査する.
主な方法:
- インスリン放出に対するL-アルギニンの効果を研究するために,3つのモデルシステムを利用しました.
- NOの化学的形成とグアノシン3',5'-モノフォスファートの蓄積によって検出されました.
- NOとインスリン放出を阻害するためにNGで置換されたL-アルギニンアナログを使用した.
- I型NO合成酵素に対する抗血清を用いたタンパク質免疫ブロットとヒストキミカル分析を行った.
主要な成果:
- L-アルギニン由来のNOは,L-アルギニンがDグルコースとトルブタミドで刺激したインスリン放出を媒介することが判明しました.
- 臓のB細胞のNO形成が成功裏に検出されました.
- NGで置換されたL-アルギニンのアナログは,インスリンとNOの両方の放出を阻害しました.
- 証拠によると,NOの形成は,150 kDaのNADPH-,Ca2+/カルモジュリン依存型I型NO合成酵素によって触媒化されている.
結論:
- L-アルギニン由来窒素酸化物は,臓のB細胞からのインスリン放出を媒介する上で重要な役割を果たします.
- 特定のタイプIのNO合成酵素は,臓のB細胞のNO生成を触媒化する.
- これらの発見は,グルコースと薬物誘発インスリン分泌に関与する新しいシグナル伝達経路を明らかにしています.
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