2005 年 9 月 9 日
カリフォルニア州ラホーヤ – 2 型糖尿病患者の多くは、血糖値が高くても肝臓が製糖工場のように時間外に働き、XNUMX 日を通してブドウ糖を大量生産します。 ソーク生物学研究所の科学者は、肝細胞でのグルコース生成を制御する重要な細胞スイッチを発見しました。
このスイッチは、肝臓に糖の生成を減らすよう信号を送る特異性の高い糖尿病薬開発の新たな標的となる可能性があります。 ソークの研究者らは、 マーク・モンミニークレイトン財団ペプチド生物学研究所の教授である同氏は、その研究結果をNature誌の7月XNUMX日オンライン号に発表した。
「肝臓でのグルコース生成がどのように制御されているかを理解するのは非常に興味深いことです。 これで、2 型糖尿病患者が血糖を処理する方法を改善できるようになりました」とモンミニー氏は言います。
新たに発見されたスイッチであるTORC2というタンパク質は、肝細胞でのグルコース生成に必要な遺伝子の発現をオンにする。
健康と病気におけるブドウ糖の役割を説明する際、モンミニーは人体を、活動状態に応じて混合燃料で走るハイブリッドカーに例えます。ガスまたはブドウ糖は高エネルギー活動に使用され、バッテリー電力または身体は使用されます。脂肪、低エネルギー活動向け。 日中、食べ物によって「ガスタンク」に燃料が補給されると、体は主にブドウ糖を燃焼し、睡眠中は主に脂肪を燃焼します。
体は、主に膵臓によって生成される XNUMX つの重要なホルモン、インスリンとグルカゴンに反応して、グルコースから脂肪燃焼に切り替わります。 摂食中、膵臓はインスリンを放出し、ブドウ糖の燃焼を促進します。 しかし、夜になると、膵臓はグルカゴンを血流中に放出し、体に脂肪燃焼を活性化するよう信号を送ります。
しかし、睡眠中であっても、私たちの脳が適切に機能するには、ブドウ糖の継続的な供給が必要です。 そのため、私たちの体は睡眠中または絶食中に実際にブドウ糖を生成します。 糖新生と呼ばれるこのプロセスは、主に肝臓で行われます。
インスリンは通常、肝臓のグルコース生成能力を遮断します。 しかし、II型糖尿病患者では、「膵臓が十分なインスリンを生産していないため、またはインスリンの信号を『聞く』ことができないため、インスリンは肝臓での糖生成を阻害することができない」とモンミニー博士は言う。 肝臓がインスリン信号を聞き取ることができないと、血流中に過剰なグルコースが蓄積します。
インスリンの働きを良くするいわゆるインスリン抵抗性改善薬に加えて、研究者らは糖尿病患者の肝臓でのブドウ糖の生成を止める別の方法を探している。 「肝臓でのグルコース生成を制御する方法を見つけることは非常に重要です。血糖値を非常に厳密に制御することで、心臓病、腎不全、失明などの糖尿病の合併症の多くを軽減できるからです」と彼は言う。
絶食中にグルコースレベルが低下すると、膵臓はグルカゴンというホルモンを送り出し、肝臓にグルコースを生成するように指示します。 このグルカゴンの増加によりTORC2スイッチがオンになり、肝臓がより多くのグルコースを生成できるようになります。 TORC2を多かれ少なかれ作るように遺伝子改変されたマウスは、利用可能なTORC2（調節されたCREB活性のトランスデューサー）の量に応じて多かれ少なかれグルコースを生成しました。
ほとんどの場合、TORC2 は核を取り囲む細胞コンパートメントに存在し、そこにすべての遺伝子が存在します。 グルカゴンシグナルが到着すると、TORC2スイッチが核膜を通過し、転写活性化因子CREBと連携して、糖新生に必要なすべての遺伝子をオンにします。 「セルの別の場所にあることが、TORC2 スイッチをオフに保つ原因となっています」とモンミニー氏は説明します。
研究者らはまた、TORC2自体の化学修飾が、核を取り囲む細胞内の粘性物質である細胞質にタンパク質を隔離していることも発見した。 「TORC2が不活化される分子機構がわかったので、同じことをする小さな分子を探し始めることができます」とモンミニー氏は言う。
カリフォルニア州ラホーヤにあるソーク生物学研究所は、生命科学における基礎的な発見、人間の健康の改善、次世代の研究者の育成に専念する独立非営利団体です。 ジョナス・ソーク医師は、1955 年にポリオ ワクチンによって難病のポリオをほぼ根絶しましたが、サンディエゴ市からの土地の贈与とマーチ オブ ダイムズの資金援助を受けて 1965 年に研究所を設立しました。
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