太るとなぜ血糖値が高くなるのか?肝臓の糖取り込み機能をコントロールする分子を世界で初めて特定!

金沢大学新学術創成研究機構 革新的統合バイオ研究コア栄養・代謝研究ユニットの井上啓教授,渡邉一史研究員(日本学術振興会特別研究員)らの研究グループは,肝臓のブドウ糖を取り込む機能(糖取り込み)をコントロールする分子「Sirt2(※1)」を世界で初めて特定しました。

肥満や2型糖尿病では肝臓の糖取り込みが低下しており,このことが高血糖の原因となっていますが,肝臓の糖取り込みが低下する仕組みについては,これまで解明されていませんでした。

今回,井上教授らは,Sirt2が肝臓での糖取り込みに関与することを見いだし,Sirt2の作用メカニズムについて分子レベルで詳細に解明(図参照)。さらに,Sirt2が働かない状況下でもアセチル化修飾(※2)されないグルコキナーゼ調節タンパク質(GKRP)を作製し,肥満マウスモデルの肝臓に導入したところ,糖取り込みが増加し,血糖値の上昇が抑制されることを明らかにしました。今後,肥満や糖尿病の病態の解明だけでなく,肝臓のSirt2を標的とした新しい糖尿病治療薬の開発につながることが期待されます。

本研究成果は,平成30年1月2日に英国科学雑誌『Nature Communications』に掲載されました。

 

図 Sirt2による糖取り込み制御メカニズム

糖取り込み酵素であるグルコキナーゼが働くためには,GKRPから解離する必要があります。グルコキナーゼはGKRPがアセチル化修飾されている状態ではGKRPから解離することができません。Sirt2はGKRPのアセチル化修飾を外すことによってグルコキナーゼがGKRPから解離できるようにします。しかし,肥満マウスではSirt2の作用が抑制されているため,グルコキナーゼとGKRPが解離できずに肝臓の糖取り込み障害が起こります。

 

【用語解説】
※1 Sirt2
サーチュインと呼ばれるタンパク質の1種。アセチル化修飾されているタンパク質からアセチル化修飾を外す(脱アセチル化)作用を持つ。


※2 アセチル化修飾
タンパク質の翻訳後修飾の1つ。タンパク質の生合成の過程でタンパク質にアセチル基が付加されること。アセチル化修飾を受けたタンパク質はその作用が変化する場合がある。

 

詳しくはこちら [PDF]

Nature Communications

研究者情報:井上 啓

 

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