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Título :	Biotin increases glucokinase expression via soluble guanylate cyclase/protein kinase G, adenosine triphosphate production and autocrine action of insulin in pancreatic rat islets
Creador:	Vilches Flores, Alonso
Nivel de acceso:	Open access
Palabras clave :	Adenosina Trifosfato - metabolismo - ratas Biotina - fisiología - ratas GMP Cíclico - análogos & derivados - ratas GMP cíclico - farmacología - ratas Proteínas Quinasas Dependientes de GMP Cíclico - antagonistas & inhibidores - ratas Proteínas Quinasas Dependientes de GMP Cíclico - fisiología - ratas Inhibidores Enzimáticos - farmacología - ratas Regulación Enzimológica de la Expresión Génica - efectos de drogas - ratas Glucoquinasa - genética - ratas Glucoquinasa - metabolismo - ratas Guanilato Ciclasa - antagonistas & inhibidores - ratas Guanilato Ciclasa - fisiología - ratas Insulina - fisiología - ratas Antagonistas de la insulina - farmacología - ratas Islotes Pancreáticos - efectos de drogas - ratas Islotes Pancreáticos - metabolismo - ratas Fosfatidilinositol 3-Quinasas - antagonistas & inhibidores - ratas Proteínas Proto-Oncogénicas c-akt - antagonistas & inhibidores - ratas ARN de mensajero - metabolismo - ratas Ratas Wistar Receptores Citoplasmáticos y Nucleares - antagonistas & inhibidores - ratas Receptores Citoplasmáticos y Nucleares - fisiología -ratas Transducción de Señal - efectos de drogas - ratas Adenosine Triphosphate - metabolism - rats Biotin - physiology - rats Cyclic GMP - analogs & derivatives - rats Cyclic GMP - pharmacology - rats Cyclic GMP-Dependent Protein Kinases - antagonists & inhibitors - rats Cyclic GMP-Dependent Protein Kinases - physiology - rats Enzyme Inhibitors - pharmacology - rats Gene Expression Regulation, Enzymologic - drug effects - rats Glucokinase - genetics - rats Glucokinase - metabolism - rats Guanylate Cyclase - antagonists & inhibitors - rats Guanylate Cyclase - physiology - rats Insulin - physiology - rats Insulin Antagonists -pharmacology - rats Islets of Langerhans - drug effects - rats Islets of Langerhans - metabolism - rats Phosphatidylinositol 3-Kinases - antagonists & inhibitors - rats Proto-Oncogene Proteins c-akt - antagonists & inhibitors - rats RNA, Messenger - metabolism - rats Rats, Wistar Receptors, Cytoplasmic and Nuclear - antagonists & inhibitors - rats Receptors, Cytoplasmic and Nuclear - physiology - rats Signal Transduction - drug effects -rats Biotina; cGMP; Glucokinase; Expresión del gen; Señalización de la insulina Biotin CGMP Gene expression Glucokinase Insulin signaling
Descripción :	Además de su función como grupo prostético carboxilasa biotina tiene importantes efectos sobre la expresión génica. Sin embargo, los mecanismos moleculares a través de la biotina que ejerce estos efectos son en gran parte desconocidos. Hemos encontrado que la biotina aumenta la expresión de glucoquinasa pancreática. Ahora hemos explorado los mecanismos subyacentes a este efecto. Islotes pancreáticos de ratas Wistar fueron tratadas con biotina, en la presencia o ausencia de diferentes tipos de inhibidores. Glucokinase mRNA y 18s abundancia de rRNA se determinaron por PCR en tiempo real. Contenido de adenosina trifosfato (ATP) se analizó por fluorometría. Tratamiento de biotina aumentaron aproximadamente un redil de glucokinase mRNA abundancia después de 2 h; el efecto se mantuvo hasta 24 h. inhibición de la guanilato ciclasa soluble o proteína quinasa G (PKG) señalización suprimido inducida por biotina glucokinase expresión. No se conoce la cascada de eventos aguas abajo de PKG en la transcripción de genes mediada por la biotina. Encontramos que la inhibición de la secreción de insulina con diazóxido o nifedipina previno glucokinase biotina estimula aumento de mRNA. Tratamiento de biotina incrementó el contenido de ATP del islote (control: 4.68 + - -0.28; biotina tratados: 6.62+ - -0.26 pmol - islote) en 30 minutos actividad de inhibición de PKG suprime los efectos de la biotina sobre el contenido de ATP. Insulina anticuerpos o inhibidores de la Fosfoinositol-3-quinasa - Akt insulina vía de señalización habían prevenido expresión de glucoquinasa inducida por la biotina. El 8-Br-GMPC nucleótido mímico los efectos de la biotina. Proponemos que la inducción de la glucoquinasa pancreática mRNA por biotina implica activación de la PKG, que conduce a un aumento en el contenido de ATP y guanilato ciclasa. Esto induce la secreción de insulina a través de canales de potasio sensibles al ATP. Autocrine insulina, a su vez, activa la señalización del Fosfoinositol-3-quinasa - Akt. Nuestros resultados ofrecen nuevas perspectivas sobre las vías que participan en la expresión génica mediada por la biotina. Besides its role as a carboxylase prosthetic group, biotin has important effects on gene expression. However, the molecular mechanisms through which biotin exerts these effects are largely unknown. We previously found that biotin increases pancreatic glucokinase expression. We have now explored the mechanisms underlying this effect. Pancreatic islets from Wistar rats were treated with biotin, in the presence or absence of different types of inhibitors. Glucokinase mRNA and 18s rRNA abundance were determined by real-time PCR. Adenosine triphosphate (ATP) content was analyzed by fluorometry. Biotin treatment increased glucokinase mRNA abundance approximately onefold after 2 h; the effect was sustained up to 24 h. Inhibition of soluble guanylate cyclase or protein kinase G (PKG) signalling suppressed biotin-induced glucokinase expression. The cascade of events downstream of PKG in biotin-mediated gene transcription is not known. We found that inhibition of insulin secretion with diazoxide or nifedipine prevented biotin-stimulated glucokinase mRNA increase. Biotin treatment increased islet ATP content (control: 4.68±0.28; biotin treated: 6.62±0.26 pmol/islet) at 30 min. Inhibition of PKG activity suppressed the effects of biotin on ATP content. Insulin antibodies or inhibitors of phosphoinositol-3-kinase/Akt insulin signalling pathway prevented biotin-induced glucokinase expression. The nucleotide 8-Br-cGMP mimicked the biotin effects. We propose that the induction of pancreatic glucokinase mRNA by biotin involves guanylate cyclase and PKG activation, which leads to an increase in ATP content. This induces insulin secretion via ATP-sensitive potassium channels. Autocrine insulin, in turn, activates phosphoinositol-3-kinase/Akt signalling. Our results offer new insights into the pathways that participate in biotin-mediated gene expression. © 2010 Elsevier Inc.
Colaborador(es) u otros Autores:	Tovar A.R. Marin-Hernandez A. Rojas-Ochoa A. Fernández-Mejía C.
Fecha de publicación :	2010
Tipo de publicación:	Artículo
Formato:	pdf
Identificador del Recurso :	10.1016/j.jnutbio.2009.03.009
Fuente:	Journal of Nutritional Biochemistry 21(7):606 - 612
URI :	http://repositorio.pediatria.gob.mx:8180/handle/20.500.12103/2120
Idioma:	eng
Aparece en las colecciones:	Artículos

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