Yukari Takeda 生命科学部 生命情報学科 助教
Research theme
- 膵β細胞におけるGLP-1受容体刺激によるインスリン分泌増強作用の理論解析
腸管ホルモンであるGLP-1は、膵β細胞の[cAMP]を上昇させ、さまざまな蛋白質の活動を修飾することでglucose糖刺激によるβ細胞のインスリン分泌機能を相乗的に増強させる。しかし、その作用機序には、細胞内要素が相互に、また複雑に影響しあうため、インクレチン刺激によって惹起されたインスリン分泌増強作用を齎すそれぞれの要素の役割とその寄与の大きさを、総合的・定量的に解明することは依然として困難であった。そこで、これまで膨大に蓄積されてきた医学生物学研究成果を数式化して数理細胞モデルへと統合し、シミュレーションや数値解析によって、活動電位や細胞内Ca2+動態、またインスリン分泌の変動もたらすメカニズムの定量的な解明を行っている。 - Theoretical analysis of the mechanisms underlying the insulinotropic effect of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) in pancreatic beta-cells.
A gastrointestinal hormone, GLP-1, increases [cAMP] and synergistically enhances glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) in pancreatic beta cells. However, the mechanisms underlying the secretagogue action of GLP-1 have not been clearly elucidated due to involvement of complex interactions among multiple cellular factors. Based on the experimental findings, we thus adopt a strategy of developing mathematical models and perform simulation studies and theoretical analyses to evaluate the quantitative mechanisms underlying the GLP-1-induced increase in membrane excitability and dynamic Ca2+ mobilization, which in turn facilitate GSIS in pancreatic β-cells.