Spire1蛋白在胰腺β细胞胰岛素分泌中的作用机制研究

项目名称： Spire1蛋白在胰腺β细胞胰岛素分泌中的作用机制研究

项目编号： No.31270884

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 宋婀莉

作者单位： 中国科学院生物物理研究所

项目金额： 90万元

中文摘要： 胰岛素是机体血糖平衡的重要调控因子，若胰岛素分泌不足或发生胰岛素抵抗会引起糖尿病。胰岛素是通过调节性分泌途径从胰腺β细胞中分泌的，此过程是受到精确调控的囊泡分泌过程，actin的核化和微丝的延伸在胰岛素囊泡的分泌中也发挥重要作用。本项目拟以一个新发现的actin核化因子- - Spire1蛋白为研究对象，利用胰腺β细胞特异性敲除Spire1基因的小鼠，在动物水平和细胞水平开展系统的研究，旨在阐明：1，Spire1在胰岛素分泌中的生理功能；2，Spire1调控胰岛素分泌和胰岛素囊泡转运的作用机制；3，Spire1调控的微丝形成与胰岛素囊泡转运的关系。因此，本课题是研究一个新蛋白在一个重要生理过程中的作用机制，具有很强的创新性和重要的科学意义。研究结果将揭示Spire1在胰岛素囊泡分泌和胰岛素释放中扮演的角色，能够为糖尿病的发生发展机制提供新的分子基础和研究方向。

中文关键词： Spire1蛋白；胰岛素分泌；胰岛素囊泡；分子机制；组织特异性基因敲除小鼠

英文摘要： Insulin is a key regulator to maintain glucose homeostasis. Insulin deficiency or insulin resistance is considered to be the causal factors in the etiology of type 2 diabetes mellitus. More than 99% of the insulin is secreted from the pancreatic β cells via a regulated secretory pathway. Actin nucleation and filament polymerization participate in the insulin secretion process. Spire1 is a recently identified nucleator which is required for patterning during both oogenesis and embryogenesis. However, the functions of Spire1 in other biological processes are largely unknown. In this study, we will employ the conditional knockout of Spire1 in pancreatic β cells mice to systematically investigate the molecular mechanisms of Spire1 in insulin secretion. We aim to clarify: 1) the physiological functions of Spire1 in biphasic insulin release; 2) the molecular mechanisms of Spire1 in insulin-granule exocytosis; 3) the relationship of actin organization and intracellular insulin-granule transport. This is a study to explore the novel functions and molecular mechanisms of a newly identified protein in an important biological process. It will uncover novel roles of Spire1 in insulin-granule exocytosis and biphasic insulin release, thereby providing new molecular basis and extending new aspect of the etiology of type 2 diab

英文关键词： Spire1；insulin secretion；insulin granule；molecular mechanism；conditional knockout mouse model