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第41回

エネルギー代謝

 β細胞からのインスリン分泌機構を理解する

【ポイント】血中のロイシン、バリン、イソロイシンが増加し、アラニン、セリン、スレオニンが低下するのはどうしてだろう?

  • 復習事項が多くなっているかもしれませんが、新しい内容もたくさんあるので、みんなで考えて下さい。
  • 糖尿病は、インスリン分泌の絶対的、相対的な不足によって起こります。(仮にインスリン分泌の亢進(高インスリン血症)があるとしても、血糖値が高ければ相対的な不足)。
          ↓
    インスリン分泌不全の分子機構を理解することは極めて重要!!
インスリンの分泌機構は多様な過程が関与する。
 [1] グルコースの取り込み、代謝
 [2] 代謝分泌連関因子の産生とシグナル伝達
 [3] インスリン分子の生合成、プロセッシング
 [4] 分泌顆粒の形成、輸送、膜融合
     ↓
インスリン分泌不全は、これらのどの過程の異常でも起こりうる。
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ひとつひとつ詳細に考えましょう!

(1)グルコースの取り込み、認識

  • Km値の高いGLUT2が糖輸送を担っているが、その意義はなんですか?
  • Km値の求め方、どんな方法でした?
  • 高血糖を認識するメカニズム(グルコースセンサー)はどのようなもの?
  • グルコキナーゼについて
    1)ヘキソキナーゼとグルコキナーゼの違いをまとめて。(特に、フィードバック調節の様式について)
    2)肝臓のグルコキナーゼとの違いは? (特に、発現調節について)
    3)上記1)、2)の性質はどのようなメリットを持つか?

(2)グルコースの代謝とインスリン分泌シグナル

  • 始めに、β細胞の代謝経路の特徴について列挙します。
      [1] グリコーゲン合成系路活性が低い
      [2] ペントースリン酸回路活性が低い
      [3] PEPCKが欠如している
      [4] LDH活性が低い
      [5] NADHシャトルが発達している
      [6] ピルビン酸カルボキシラーゼ活性が高い
      [7] 脂肪酸合成系路活性が低い
        
    ※ これらの性質は、β細胞がインスリンを分泌する上でどのような寄与をするか?

  • グルコースの代謝とインスリン分泌シグナルをまとめて下さい。
  • インスリン分泌を誘導する因子として、ATP以外にどんなものが想定されているか?
    (調べられる範囲で論じて下さい。追加説明します)

(3)インスリン分子の生合成、プロセッシング

  • 基本事項の確認になるが、蛋白質量の増加をもたらす機構をまとめてみる。
  • インスリンのプロセッシング過程をまとめる。(関与する酵素についても)