インスリンはインスリン受容体の急速な蓄積を誘導し、培養脂肪細胞の核におけるチロシンキナーゼ活性を増加させる

インスリンが細胞核のイベントに影響を与えるメカニズムをよりよく理解するために、分化した3T3-F442A細胞のインスリン治療後のショ糖密度勾配遠心分離により分離された核のインスリン受容体とチロシンキナーゼ活性を研究しました。インスリンは、インスリン受容体の核蓄積を5分で約3倍に刺激しました。半最大効果は、1〜10 nmのインスリンで観察されました。インスリン処理後、核インスリン受容体に関連するホスホチロシン含有量も、同様のインスリン濃度依存性を伴う5分で2倍に増加しました。これらの核インスリン受容体は、1％Triton X-100で効率的に可溶化しなかったという点で、膜関連のインスリン受容体とは異なります。同じ期間中、インスリンは外因性基質ポリGlu4に向かって核チロシンキナーゼ活性を刺激しました：Tyr1は時間依存的に10倍に達し、30分で最大に達しました。インスリン受容体基質タンパク質1（IRS-1）は、免疫ブロッティングによって核では検出できませんでした。しかし、M（R）の核タンパク質は約220 kDaをチロシンリン酸化し、インスリンはこのプロセスをさらに3倍> 30分> 3倍に刺激しました。核インスリン受容体が原形質膜画分から出現するかどうかを判断するために、表面標識を実行しました。無傷の細胞を備えた125i-BPA-インスリンを使用すると、核インスリン受容体標識の強度は無視でき、37度Cで30分間のインキュベーションを通じて増加しませんでした。総合すると、これらの結果は、インスリンが核インスリン受容体の外観を急速に増加させ、核チロシンキナーゼ活性を活性化することを示しています。核インスリン受容体のインスリン誘発蓄積は、表面膜受容体の内在化によって説明することはできません。インスリンのこれらの効果は、核レベルでのホルモンの作用に重要な役割を果たす可能性があります。

To better understand the mechanism by which insulin exerts effects on events at the cell nucleus, we have studied insulin receptors and tyrosine kinase activity in nuclei isolated by sucrose density gradient centrifugation following insulin treatment of differentiated 3T3-F442A cells. Insulin stimulated nuclear accumulation of insulin receptors by approximately threefold at 5 min. The half-maximal effect was observed with 1-10 nM insulin. Following insulin treatment, phosphotyrosine content associated with the nuclear insulin receptor was also increased by twofold at 5 min with a similar insulin concentration dependency. These nuclear insulin receptors differ from the membrane-associated insulin receptors in that they were not efficiently solubilized with 1% Triton X-100. During the same period of time, insulin stimulated nuclear tyrosine kinase activity toward the exogenous substrate poly Glu4:Tyr1 tenfold in a time-dependent manner reaching a maximum at 30 min. The insulin receptor substrate protein 1 (IRS-1) could not be detected in the nucleus by immunoblotting. However, a nuclear protein with M(r) approximately 220 kDa was tyrosine phosphorylated, and insulin further stimulated this process threefold > 30 mins. Surface labeling was performed to determine if the nuclear insulin receptors would emerge from the plasma membrane fraction. Using 125I-BPA-insulin with intact cells, the intensity of nuclear insulin receptor labeling was negligible and not increased throughout 30 min incubation at 37 degrees C. In contrast, there was an increase in labeled receptors in the microsomal fraction following insulin treatment. Taken together, these results indicate that insulin rapidly increases nuclear insulin receptor appearance and activates nuclear tyrosine kinase activity. The insulin-induced accumulation of nuclear insulin receptors cannot be accounted for by internalization of surface membrane receptors. These effects of insulin may play an important role in action of the hormone at the nuclear level.