3T3-L1脂肪細胞におけるインスリン誘発性のIRS-1の下方制御は、カルシウム依存性チオールプロテアーゼによって媒介される

インスリン受容体基質-1 (IRS-1) は、3T3-L1 脂肪細胞で発現されるタンパク質で、インスリンに対するすべてではないにしても、ほとんどの生物学的応答に関与します。これらの細胞をインスリンに慢性的に曝露すると、その分解を刺激することによってIRS-1を下方制御する(Rice, K.M.、Turnbow, M.A.およびGarner, C.W. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 190, 961-967)。このインスリン誘導による IRS-1 の下方制御は、BAPTA-AM (細胞透過性カルシウムキレート剤)、E-64d (細胞透過性チオールプロテアーゼ阻害剤)、Cbz-Leu-Nleu-H および Cbz-Leu-Leu-Tyr-CHN2 (選択的細胞透過性カルパイン阻害剤ペプチド) によって完全に無効になりました。カルパスタチン (特定のカルパイン阻害剤タンパク質) も、一時的に透過化された細胞におけるインスリン誘導性の IRS-1 の下方制御を阻害しました。さらに、3T3-L1 脂肪細胞は、無細胞抽出物中の IRS-1 を分解する可能性がある内因性カルパインを発現します。これらの結果は、3T3-L1 脂肪細胞におけるインスリン誘導性の IRS-1 の下方制御が、カルパイン阻害剤による阻害に感受性のあるカルシウム依存性チオール プロテアーゼによって媒介されることを示唆しています。

Insulin receptor substrate-1 (IRS-1) is a protein expressed in 3T3-L1 adipocytes that is involved in most, if not all of the biological responses to insulin. Chronic exposure of these cells to insulin down-regulates IRS-1 by stimulating its degradation (Rice, K.M., Turnbow, M.A. and Garner, C.W. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 190, 961-967). This insulin-induced down-regulation of IRS-1 was totally abolished by BAPTA-AM (cell-permeable calcium chelator), E-64d (cell-permeable thiol protease inhibitor), Cbz-Leu-Nleu-H and Cbz-Leu-Leu-Tyr-CHN2 (selective cell-permeable calpain inhibitor peptides). Calpastatin (specific calpain inhibitor protein) also inhibited the insulin-induced down-regulation of IRS-1 in transiently permeabilized cells. In addition, 3T3-L1 adipocytes express endogenous calpain which can degrade IRS-1 in cell-free extracts. These results suggest that the insulin-induced down-regulation of IRS-1 in 3T3-L1 adipocytes is mediated by a calcium-dependent thiol protease which is sensitive to inhibition by calpain inhibitors.