INS-1 베타 세포에서 Exendin-4에 의한 Cyclin D1 발현에 관여하는 cAMP/PKA의 작용

• Published in: Diabetes & metabolism journal Vol. 29; no. 4; pp. 295 - 303
• Main Authors: 류경렬, Gyeong Ryul Ryu, 강정훈, Jung Hoon Kang, 장화인, Hwa In Jang, 고승현, Seung Hyun Ko, 정인경, In Kyung Jeong, 이덕주, Duck Joo Rhie, 윤신희, Shin Hee Yoon, 한상준, Sang June Hahn, 조양혁, Yang Hyeok Jo, 김명석, Myung Suk Kim, 김명준, Myung
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한당뇨병학회 30.07.2005
• Subjects: cAMP/PKA; Cyclin D1; ERK; Exendin-4; INS-1; 내과학
• ISSN: 2233-6079; 2233-6087

연구배경: 글루카곤양 펩티드-1 수용체 자극제 (GLP-1 receptor agonist)인 exendin-4 (EX-4)는 췌도 베타세포의 증식을 촉진하는 것으로 보고되었다. 따라서 EX-4가 세포 주기 중 G1 주기에서 S 주기로의 진입을 유도하는 cyclin D1의 발현에 미치는 영향과 이에 관여하는 기전을 베타 세포주인 INS-1 세포에서 관찰하였다. 방법: INS-1 세포에 EX-4를 처리 후 cyclin D1 단백질의 발현을 Western blot으로 관찰하였고, cyclin D1의 발현에 MAPKs가 관여하는 지를 각각의 억제제를 전처리하여 관찰하였으며, ERK1 과발현 vector를 transfection한 후 cyclin D1 단백질의 발현을 조사하였다. 또한 세포내의 cAMP를 증가시키는 forskolin (10 M)과 PKA 억제제인 H-89를 처리하였을 때 cyclin D1 단백질의 발현을 조사하였다. 결과: EX-4는 농도 의존적으로 cyclin D1 단백질의 발현을 증가시켰으며, EX-4는 MAPKs 중에서 ERK1/2의 인산화를 증가시켰지만 ERK의 상위 단계인 MEK 억제제 PD 98059를 전처리하였을 때 cyclin D1 단백질의 발현에는 변화가 없었다. 또한 ERK1을 과발현시에도 cyclin D1 단백질의 발현에는 변화가 없었다. 그러나 forskolin을 처리하였을 때 cyclin D1 단백질은 크게 증가하였으며, H-89를 전처리 시에 EX-4에 의한 cyclin D1 단백질의 증가는 억제되었다. 결론: EX-4는 INS-1 세포에서 cyclin D1의 발현을 증가시키며, 이 때 MAPKs는 관여하지 않으며, EX-4가 활성화시킨 cAMP/PKA 경로를 통하여 cyclin D1의 발현을 증가시킨다고 생각된다. -Background: Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and exendin-4 (EX-4) have been known to induce pancreatic islet proliferation and increases in the -cell mass. Cyclin D1 is a key protein responsible for the entry of the G into the S phase, thereby contributing to cell proliferation. Therefore, the effect of EX-4 on the expression of cyclin D1 in INS-1 cells, a rat pancreatic -cell line, was investigated. The involvement of either mitogen-activated protein kinases (MAPKs) or cyclic adenosine 5'-monophosphate/protein kinase A (cAMP/ PKA) in the EX-4-induced cyclin D1 expression was also examined. Methods: INS-1 cells were treated with EX-4 (10 nM), and the cyclin D1 protein levels then determined by Western blot. To investigate the involvement of MAPKs in the EX-4- induced cyclin D1 expression, either a combined treatment of MAPKs inhibitors or transient transfection of extracellular signal-regulated kinase-1 (ERK1) was performed. The effect of cAMP on the EX-4-induced cyclin D1 expression was also examined by treatments with forskolin, an adenylyl cyclase activator, and H-89, a PKA inhibitor. Results: EX-4 increased the expression of cyclin D1 protein in a dose-dependent manner. Although EX-4 induced phosphorylation of ERK1/2, the treatment with PD 98059 or the overexpression of ERK1 had no effect on the EX-4-induced cyclin D1 expression. However, forskolin significantly induced the expression of cyclin D1, whereas the pretreatment of H-89 inhibited the EX-4-induced cyclin D1 expression.Conclusion: These results suggest that EX-4 induce cyclin D1 expression in INS-1 cells via cAMP/PKA pathway, but this is not due to ERK activation KCI Citation Count: 0