ヒト筋グリコーゲン合成酵素活性の調節機序に関する検討

広大医詑， 3
7(
6
)
779-792，平 1.1
2月(19
8
9
)
7
7
9
ヒト筋グリコーゲン合成酵素活性の調節機序に関する検討
大 久 保 雅 通
広島大学医学部内科学第二講座(主任:山木戸道郎教授)
受付平fti. l 年 6 月 1
9日
受 理 平 成 l年 9 月 2
7日
1)ク'ルコースー 6
ーリン鼓 (
G
6
P
) のヒト筋グリコーゲン合成酵素 (
G
S
) ホスフアターゼにおよぽす
影響について，正常耐倍能ピマインディアンに大腿筋生検を行って得た筋肉片を用いて検討した。
GSホスファターゼ活性は，生理的濃度の G6P により活性化され， ATP (
5mM) とグリコーゲ
ン (
0.1%) により抑制された。
2)正常者において，高インスリン血性ク'ルコースクランプの前後で GS および GS ホスフアター
ゼ活性を測定し，インスリンの両酵素におよぽす影響について検討した
(
N
=
4
)0GS 活性はグ
ルコースクランプ後いずれの症例においても上昇したが， GS ホスファターゼ活性は G6P の存
在・非存在下に関わらず有意の変化を認めなかった。
3)次に cyc
1i
cAMP(cAMP)依存性蛋白キナーゼ活性について，同僚にグルコースクランプの前
後で GS 活性とともに測定を行った
(
N
.
.
5
)。インスリン刺激によって全ての症例で GS活性は
上昇する一方で， 0.2μMの cAMP存在下における cAMP依存性蛋白キナーゼ活性は有意に低
下していた。なお cAMP非依存性活性には，明らかな変化を認めなかった。
4)以上の成績から.インスリン刺激による GS 活性の上昇は
GSホスファターゼ活性の上昇よ
りも.むしろ cAMP 依存性蛋白キナーゼ活性の低下により調節されている可能性が示唆された。
Keywords:グリコーゲン合成骸素.インスリン，キナーゼ，ホスファターゼ
i
nv
i
v
o における主要な作用の一つ
ホスファターゼを活性化し 4.301，あるいはキナーゼを
は.筋と脂肪組織において細胞内へのグルコースの取
不活性化するお.3がことで GS の活性を上昇させるこ
インスリンの
り込みを促進することである 23.3210 特に筋肉において
とが報告されている。しかしながら最近までヒト GS
は，その取り込まれたクツレコースの主な部分は筋グリ
活性の調整機序について検討した報告はほとんどみら
コーゲンとして蓄積されると考えられている 71。グリ
れていなかった。
G
l
y
c
o
g
e
nS
y
n
t
h
a
s
e，以下 GS) は
コーゲン合成酵素 (
1984~手になり Bogardus らむは.高率にインスリン
グリコーゲン合成の律速酵素であり，その活性は主と
非依存性糖尿病を発症することで知られているピマイ
してリン位化/脱リン貫主化によって調節されてい
ンディアン 171 において，クルコースクランプ法によ
る101。脱リン殴化型は活性型と呼ばれ.動物実験、の
るインスリン感受性の測定と径皮的大槌筋生検による
-リン酸 (
G
6
P
) の非存在下でも
成摂からクツレコースー 6
筋 GS 活性の測定を同一例について行った。その結
活性を発悔するが. リン位化型(不活性型)は G6P
果ヒト筋肉においても.動物実験と同様の方法で GS
の存在下においてのみ活性を発揮することができると
活性を測定する事が可能であり.インスリン低抗性を
報告されている 3310 GS の脱リン酸化を触媒する酵素
示す症例でインスリン刺激後の本酵素の活性が正常者
は GS ホスファターゼであり.一方リン殴化を触媒
に 比 し 低 下 し て い る こ と を 示 し た 。 ま た Young
する酵素は GS キナーゼとして知られている 3410 GS
ら42Jはインスリン抵抗性を示す症例にグルコースク
キナーゼとして，最近までに 9 笛 m~草索が報告されて
ランプを行い.グルコース殴化は正常者と差がないに
いる 20.2410 いくつかの動物実験においてインスリンは
もかかわらず.筋グリコーゲン合成が正常対照より低
広島大学医学雑誌. 3
7 (6). 平 1.1
2月
7
8
0
下 し て い る と 報 告 し た 。 こ れ ら の 成 績 は . GS 活 性 が
対
生体におけるインスリン抵抗性と密接に関連している
可能性を示唆し 7
ている。
象
N
a
t
i
o
n
a
lI
n
s
t
i
t
u
t
e
so
fH
e
a
l
t
h (アメリカ合衆国フェ
す で に ラ ッ ト 脂 肪 細 胞 お よ び 横 隔 膜 に お い て . GS
ニックス市)にボランティアとして入院した.明らか
な疾患を有しない成人ピマインディアン 3
1名を対象と
活性の調節機構としてインスリンによる倍輸送の増加
に伴う G6Pの 生 成 と ， そ の 結 果 生 ず る GSホスファ
した。このうちホスファターゼの測定は 1
7名，キナー
ターゼの活性化によって上昇するというモデルが提唱
4名について検討を行った。対象の年令，
ゼの測定は 1
さ れ て い る 23.321。 し か し な が ら 正 常 酎 倍 能 者 に ク ' ル
b
ody mass i
n
d
e
x
) および体脂肪率
体 重 . BMI (
コースクランプを行った報告のなかで. Yk
i
-J
a
r
v
i
n
e
n
(%bodyf
a
t
)は Table1に 示 す ご と く で あ る 。 実 験 酪
ら仙は血中インスリン濃度を増加させた際には筋組
化への承諾を得たのち理学的検査を行い.心電図を記
織 GS の 活 性 化 が 認 め ら れ た が ， グ ル コ ー ス 濃 度 を
録した。早朝空腹時に血液学的および血液生化学的検
増加させたときには活性化が認められなかったと報告
00g 以 上
査 用 に 係 血 を 行 っ た 。 少 く と も 2日間の 2
している 。 また
Young らUI は ， イ ン ス リ ン 抵 抗
の億質を含む食事を摂取させたのち
性 を 示 す 症 例 で は GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ を 活 性 化 す る
75g 経 ロ ブ ド
ウ 倍 負 荷 試 験 291 を 行 っ た 。 薬 物 を 服 用 中 の 症 例 は な
ことで知られている G6P の 漫 度 が 上 昇 し て い る に も
く.理学的倹査および血液検査に異常を認めず，ブド
か か わ ら ず ， イ ン ス リ ン 刺 激 後 の GS 活 性 が 正 常 者
ウ倍負荷試験では l例で空腹時血磨値.他の l例 で 2
に比し低下しているという報告を行っている。従って.
時間血億{直が正常者の基準より若干高かったことを除
これら正常者およびインスリン低抗性を示す症例にお
いて異常を認めなかった。体脂肪率は，水面下で求め
け る 成 績 は ， ヒ ト 筋 肉 GSホ ス フ ァ タ ー ゼ が G6Pに
た体重から同時に測定した残気量を補正することによ
よ る 活 性 化 作 用 を 受 け に く く な っ て い る と Lづ 可 能 性
り慨算した九
を示唆している。
法
方
以 上 の よ う に ヒ ト 筋 GS 活 性 の 調 節 機 構 に つ い て
近年少しずつ実験が積み重ねられているが，ヒト筋肉
1
. 経皮的大腿筋生検
の GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ あ る い は キ ナ ー ゼ に つ い て は
空腹時あるいはグルコースクランプ直後に既述の方
現在までのところ基礎的検討を含め.十分に検討され
法2
1 によって. B
ergs
'
t
onn 針 を 使 用 し 大 腿 外 側 直 筋
ているとは言えない。今回著者はヒト筋肉における
にて筋生検を行った。今回の検討では筋録取量を増加
GS 活 性 に お よ ぽ す イ ン ス リ ン の 影 響 を 検 討 す る 目 的
さ せ る 目 的 で 50ml デ ィ ポ ー ザ ブ ル 注 射 器 に よ る 吸
で. GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ な ら び に キ ナ ー ゼ 活 性 の 測 定
引もあわせて行った。局所麻酔には. 1%リ・ドカイン
を行い.若干の考案を加えたので報告する。
溶液を 5
-6ml 使 用 し た 。 な お 本 実 験 に 先 立 っ て 施 行
したラット筋肉のホスフアターゼ活性測定の際. リド
カインの影響は Z
E
.
められないことを確認した。得られ
Table1
. S
u
b
j
e
c
t
sf
o
rGSp
h
o
s
p
h
a
t
a
s
eandk
i
n
a
s
eexperimen凶
PHOSPHATASE
KINASE
Ma
1e
Female
TOTAL
Age
(
y
e
a
r
s
)
B
o
dyWeight
(
k
g
)
BMI
(kg/m2)
BodyF
a
t
(%)
1
3
4
1
7
2
8土 1
1
0
6土8
3
6土2
3
2土 2
9
5
1
4
2
6土 l
9
8土8
t3
3
7:
3
3土3
。
2
5
3
6 TIME(
h
o
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r
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)
「一一ーー守
γ一一ーー-r
[
3
-H3] g
l
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n(
4
0mU/m2・m
i
n
)
i
n
)
(400mU/m2・m
田園園田園
v
a
r
i
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b
l
e2
0% g
l
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圃
・
・
・
・
園
F
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.1
. Schematicdiagramo
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s
u
l
i
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e
m
i
cclamp
大久保;ヒト筋グリコーゲン合成酵素活性の調節機序に関する検討
7
8
1
Table2
. P
a
t
i
e
n
tc
h
a
r
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t
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Sex
1
1
3
8
8
3
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1
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1
1
1
6
9
4
9
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2
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1
5
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9
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1
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a胃 an--Fhun37e
' i n f n L P b a屯
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丹
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3
F-I
R
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(μU/m1
)
'E-nHVFhu--i
4
内 d'AphJH
2
2
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2-hrPG
)
(mg/d1
・
6
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1
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0
FPG
u
︽d
内‘
Jvphu
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(%)
内，
BodyF
a
t
(
kg
)
F
h
u
M
︽
H v n可dnNV
・
'E-nJL-n︽U 内 ︽ 叫 内 4u
柚
nJL-n〆 - 句 、uwq︽ 叫 内 ︽ 叫
nU8g n u -ゐ Qv
3
4
5
MMMFM
2
B
o
dyWeight
n
n
v
勾，
e
3
4
KINASE
n
F
unHVFhu-Bae
nt?-nLqu
2
MMMF
PHOSPHATASE
Age
0mg) は直ちに液体窒索中で凍結させ，
た筋肉片(約 8
ウサギ GS の精製にはLarne
r らの方法2
1
) を使用
実 験 随 行 時 ま で ー 700C のフリーザー内で保存した。
した。 1
0単位の市販ウサギ GS を1.7mg/ml のグリ
2
. グルコースクランプ法 (
F
i
g
.1
)
5
0m MT
r
i
spH7
.
8，5m M
コーゲンを含んだ緩衝液 (
末梢組織インスリン感受性測定を高インスリン血性
EDT
A，50m M2-mercaptoe出 却01)に対し 40C で一
Euglycemic h
y
p
e
r
i
n
s
u
l
i
n
e
m
i
c
グ Jレコースクランプ (
晩 透 析 を 行 っ た 。 透 析 後 の GS 溶 液 に 氷 冷 下 で
g
!
u
c
o
s
e clamp) 法 6) を用い，
9例の対象につき行っ
ー700C の純ヱタノー Iレ液を 30% 容量になるまで加
)。
た(ホスファターゼ 4例とキナーゼ 5例. Tab!e 2
え.酵素を枕澱させた。次にこの溶液を， -lOoC に
1
0時間の絶食の後.午前 5時に肘高部静脈にインスリ
0，
000xg で2
0分間遠沈し，沈癒を別の緩衝
おいて 1
ン，グルコースおよび
[
3
-3HJーク.ルコース注入用の
(
1
0m M T
r
i
s pH7
.
8， 1m M EDTA， 10m M
液
3
カテーテルを留置した。その後 30μCi の [
3Hトグ
2-mercaptoethano1)に溶解，さらに前述の緩衝液に
i
Jmin
ル コ ー ス を 初 期 量 と し て 注 入 し ， 以 後 0.30μC
て一晩透析を行った。この溶液を楕製ウサギ GS と
を維持量として実験終了時まで注入した。また他方の
し . 使 用 時 ま で ー 700C に保存した。この精製 GS
前腕を加温した箱の中に固定しカテーテルを留置し.
は 1mlあたりの約 3単位および 1mg蛋白あたり約
実験中の綜血用とした。 3時間後インスリン注入を低
7単位の酵素を含んでいた。なおこの楕製 GS 酵素
4
0mU/m2
/
m
i
n
) から開始し 1
0
0分間継続.引き
濃度 (
Eめられなかっ
標品中に GS ホスファターゼ活性は E
4
0
0mU/m2/
m
i
n
) のインスリン注入に切
続き高iA度 (
た
。
り替え更に 1
0
0分間継続した。最初のインスリン注入
b) GS活性の測定
より. 20%グルコース溶液を血緊ク.ルコース濃度が
GS 活性の測定には G
u
i
n
o
v
a
r
t ら1
31の高感度アツ
90mg/dl を保つように調節しながら注入した。血紫
ークツレコースの濃度
セイを使用した。すなわち UDP
ク'ルコース濃度の測定は 5分毎に行い.血摂インスリ
.
1
4m M と低濃度とし.全活性を 7
.
2m M G6P
を 0
3
-3HJーグルコースの測定はインスリン注
ンおよび [
存在下で， 0
.
1
7m MG6P存在下で活性型 GS を測定.
0分から 1
0
0分および 1
6
0分から 2
0
0分にかけ
入開始後 6
全活性に占める活性型の割合を GS フ ラ ク シ ョ ン 活
0分毎に行った。
て2
性として表わす方法で測定した。
3
. 酵素活性の測定
c) GSホスファターゼ活性の測定
a) 試薬および材料
M
i
l
l
e
r らの方法 2
7
1に準じて GS ホスファターゼ活
UDP-[U・HCJー グ ル コ ー ス . y- [
3
2
P]
ATP は
F
i
g
.
2
)
。凍結筋肉片をホモジナイ
性の測定を行った (
NEN 社民のものを使用した。 Sephadex G-25 は
5
0m MT
r
i
spH7
.
8，1
0m MEDTA，50
ズ用緩衝液 (
Pharmacia 社 製 の も の を 用 い た 。 グ リ コ ー ゲ ン .
m M 2-mercaptoethanol)中で V
i
r
t
i
s4S ホモジナイ
G6P，c
y
c
l
i
c AMP (cAMP)，ATP，ヒストン (Type
S
t
e
p1
)，40C にて
ザーにより 3秒間ホモジナイズし (
ll-A， ウ シ 胸 腺 由 来 ) お よ び UDP-グ ル コ ー ス は
1
0，
OOOxg で 2
0分間遠沈後 (
S
t
e
p2
)，GS ホスフア
Sigma 社より隅入したものを使用に供した。その他
S
t
e
p 3)0 GS ホスフア
ターゼを含む筋上清を得た (
の試薬は全て市販品特級のものを使用した。
ターゼ活性の測定は以下の二通りの方法で行った。ま
広 島大 学 医 学 雑誌
， 3
7 (6)
，平 1・ 1
2月
7
8
2
P
r
o
c
e
d
u
r
e1
P
r
o
c
e
d
u
r
e2
コーゲンへの取り込みを あら わ す ) で表 わ し た。 ま た
蛋白定量は. B
r
a
d
f
o
r
d の 方 法 に よ っ て 行 っ た九
S
T
E
P1rMUSCLEHO~10GENIZATION
j
'
・
S
T
E
P2ICENTRIFUGATIONO
O
O
O
O
x
g.2
0
m
i
n
}I
d) 蛋 白 キ ナ ー ゼ 活 性 の 測 定
Walkenbach ら の 方 法 制 に 基 づ き キ ナ ー ゼ 活 性 を
測定した。凍結した筋肉を ，液 体 重 索 中 で 冷 却 し た陶
4
S
T
E
P3ISUPERNATAN
T
吋 h
u
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gh
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m
a
nG
Sa
↓↓
製の容器内で紛末状にし，ホモジナイズ用緩衝液
r
i
spH7
.
8，1
0m MEDTA，1
0m Mフッ化
(
10m MT
μl加 え ， 更 に 細 か
カリウム)を 1mg筋肉当たり 4
く粉砕した。 次に氷中で冷却したガラス製ホモジナイ
S
T
E
P4AIPHOSPHATASEJ 4
B
IPHOSPHATASE
ASSAY05min) I IASSAY (
7
m
i
n
)
ザーを使用して，粉末状となった筋肉および緩衝液を
S
T
E
P5 IGELFILTRATION(Sep
h
a
d
e
xG
2
5
)
5分 以 内 に キ ナ ー ゼ 活 性 の 測 定 に 供 し た 。 反 応
上 清 を1
4
.
S
T
E
P6
.
A
'
rGSACTIVITYMEASUREル1ENT
(
a
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rs
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m
u
l
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t
i
o
nb
yGSp
h
o
s
p
h
a
t
a
s
e
)
0
ホモジナイズした。 4
Cで
はヒストンを基質とし
3
2
pーリン肢のヒストンへの取
り込み量としてキナーゼ活性を測定した。 1
02μl の
反応液
F
i
g
.2
. P
r
o
c
e
d
u
r
e
sf
o
rGSp
h
o
s
p
h
a
t
a
s
ea
s
s
a
y
1
2，
8
0
0 xg1
5分 の 遠 沈 後 ，
{
5
0m M MES (
2
[
N
m
o
r
p
h
o
l
i
n
o
J
e出 a
n
e
s
u
l
f
o
n
i
ca
c
i
d
)，8m M MgC12
・0.3m M [y-32PJ-ATP
(
約 2
5
μ Ci
J
μ
m
o
l
e
)， 1
.
5m M EDTA，1
5m M フ ッ化
ず 第 一 の 測 定 系 で は . ホ ス 7 ァターゼ反応の直線性を
g/ml ヒストン (
t
y
p
en
A
)お よ び 各 漫
カリウム， 1m
増 加 さ せ る 目 的 で 精 製 ウ サ ギ GS を 反 応 液 に 加 え て
00C で 5分 間 加 温 し て お い た
度 の cAMP} に予め 3
検討を行った (
S
t
e
p 4A) ~ すなわちホスファターゼ活
1
8
μ
!の筋上清を加え.反応を開始した。反応停止は
性の測定は.あらかじめ 3
00C で 2
0分 間 加 温 し た 楕
3
0
μ
1，約 2
5mU，ヒト筋上清中の GS
担 ウ サ ギ GS (
50μ!の反応液を1.5X4cmの W hatmanET3
1斑
紙 上 に 吸 収 さ せ ， 直 ち に 1m M ATP お よ び 1mM
の 約 4倍 量 に あ た る ) を 含 む 7
5μlの溶液に， S
t
e
p3
リン蝕カリウムを含む 40C に 冷 却 し た 10%TCA溶
て'得た 1
0
0
μ
!の筋上清を加え反応を開始した。原則
液に浸すことにより行った。 1
5分 間 の 向 TCA溶 液 に
として 1
5分 間 反 応 さ せ た 後 . た だ ち に 25μl を反応液
よる洗浄の後.さらに 2回の 5%TCA溶 液 に よ る 洗
か ら 取 り 出 し . フ ッ 化 カ リ ウ ム を 含 む 2ml の 反 応 停
浄を室温にて繰り返した後.エタノール:エーテル
止液 (
5
0m MT
r
i
spH7
.
8，2
0m
?
v
lEDTA，1
3
0m M
フッ化カリウム)を加えることによってホスファター
(1
1) お よ び 純 エ ー テ ル 中 で 洗 浄 を 行 っ た 。 斑 紙
に残った放射性活性をシンチレーションカウ ・
ンターに
ゼ に よ る GS活 性 化 を 終 了 さ せ た 。 こ の 中 か ら 5
00μl
て測定した。キナーゼ活性は.毎分あたりヒストンに
を S
ephadex む
ー2
5 カラムに加えゲル斑過を行い
2
pの p
i
c
o
m
o
l
e数 で 表 わ し た 3 な お 非
取り込まれた 3
(
S
t
e
p5
)，GS活 性 に 影 響 を 与 え る 低 分 子 量 物 質 を 除 去
特異的なリン殴化反応の影響を除くため.筋上清を加
した a 筋 上 清 ホ ス フ ァ タ ー ゼ に よ っ て 活 性 化 さ れ た
えない場合のリン霞化を測定し.各成績から混ずるこ
GS を前述の GS活性測定系で測定， GS活 性 の 変 化
監 と し て 間 接 的 に GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 を 測 定 し
とにより特異的活性を測定した。また cAMP 依 存 性
キナーゼ活性は.全キナーゼ活性から cAMP非 依 存
た (
S
t
e
p6
)。 第 二 の i
l
J
J
I定 系 で は ， 純 粋 に ヒ ト 骨 格 筋
.
1、
て求めた。キナーゼ活性測
性キナーゼ活性を差しヲ 1
GSホ ス フ ァ タ ー ゼ の 反 応 を み る た め . ウ サ ギ GS を
反応液に加えす.に実験を行った (
S
t
e
p4
B
)
。この測定
(N=9) であった。
系 で は ウ サ ギ GS の か わ り に ホ モ ジ ナ イ ズ 用 緩 衝 液
t
e
p5，6 は 第 一 の 測 定 系 と 同 様 に 行 っ た。
を使用し.S
なおこの場合ホスフアターゼ活性の測定時間は原則と
定の際の CV(
c
o
e
f
f
i
c
i
e
n
to
fv
a
r
i
a
t
i
o
n
)は 1
1
.0
土2
.
1%
4
. 統計学的検定
結果は全て平均値土標準誤差で表わし .有 意 差 検 定
は S
t
u
d
e
n
tの t
t
e
s
t によって行った。
して 7分間とした。 ATP または低濃度の G6P の 彫
醤を調べる実験では
結 果
GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ を 含 む 筋 上
清 (
S
t
e
p3
) を SephadexG-25 でゲル涜過すること
に よ り 低 分 子 物 質 を 除 去 し た 後 . 実 験 に 供 し た 。 GS
ホスファターゼ活性は，
1グ ラ ム 蛋 白 あ た り の u
n
i
t
数 (
1u
n
i
tは 1分間あたり 1
0
-6M の UDPG のグリ
1
.
ヒト筋肉における GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 に
ついて
ま ず GS ホ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 の 測 定 を ， 精 製 ウ サ
ギ GS を 加 え た 条 件 下 で 測 定 し た 。 ホ ス フ ァ タ ー ゼ
大久保:ヒト筋グリコーゲン合成酵素活性の調節機序に関する検討
7
8
3
ω
1
(之}川口、O出
ι 凶¥ト一ZD)
Zωuoυ ﹀Ju
︿=ト之﹀ω
・
ヮ
，
・
U
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《
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三
二
三
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i
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1
7
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y
n
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s
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c
mMG6P←一)i
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gp
h
o
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h
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t
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s
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ywas measured
w
i
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h7
.
2m MG6P(……). A
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q
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h
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i
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b
s
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n
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e (0，一) o
f 5mM G6P. At i
n
d
i
c
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t
コ
8
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1
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F
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・
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l
i
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u
o
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c
o
n
t
r
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n
c
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b
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t
e
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t300
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b
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l
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c
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g
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n
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i
nt
h
e presence and absence o
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m
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p
h
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l
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j
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.
.
0
5，
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y
• pく 0
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l
u
c
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6
p
h
o
s
p
h
a
t
e
.
G6P 存在下では，明らかに活性の上昇が認められた。
G6P に よ る ホ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 増 加 の 特 異 性 を 調 べ
Table3
. S
t
i
m
u
l
a
t
i
o
no
fGSp
h
o
s
p
h
a
t
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c
t
i
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ybyG6P. A
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u
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t
so
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e supematant from
m
u
s
c
l
ehomogenateswerei
n
c
u
b
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t
e
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t300
Cf
o
r
1
5minw
i
t
hr
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b
b
i
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l
y
c
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g
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j
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v
i
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gp
r
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i
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.
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山i
∞
ω
κ
C
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P
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c
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i
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G
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(%)
(mmol/I
:
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・
1
.
0
2
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3
.
0
6
0土9“
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o
n
t
r
o
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c
t
i
v
i
t
y
.
“ pく 0
.
0
5
.compared t
ot
h
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c
t
i
v
i
t
ya
t1
.0m M
G6P.
•
る目的で，ホスフアターゼの抑制物質として知られて
0mM) を反応液中に加えて
いるフッ化カリウム(13
1
5分間反応させた。その結果 G6P存在下および非存
在下の活性はそれぞれ 9
.
9土0
.
7 および 1
5
.
4i
:
:O
.
5
U/gp
r
o
t
e
i
n であったのに比ベ.フッ化カリウムの存
.
9土0
.
6，0
.
9i
:
:O
.
5U/gp
r
o
t
e
i
nへ
在下ではそれぞれ 0
と明らかに抑制された。
次に G6Pの GSホスフアターゼ活性におよぽす効
果 に つ い て ， 精 製 ウ サ ギ GS を含む測定系で倹討し
た (
T
a
b
l
e3
}
0
1m Mお よ び 3mMの G6P存在下で，
9土 8 %および6
0
土 9 %と有意の
それぞれ対照に比し 2
活性上昇をみた(N=10，p く 0.01) ~ また 3mM にお
け る ホ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 は .1mM の 時 の 活 性 と 比
べて有意に上昇していた (
p
<
0
.
0
5
)。
2
-デオキシク.ルコースー 6
-リン肢は. G6P と同様に
GS ホスファターゼ活性を上昇されることが動物実験
活性の経時的変化を. 5mM G6P の 存 在 下 ・ 非 存 在
で報告されている。そこで 3症例について，それぞれ
F
i
g
.3
)
0 G6P非存在下における GS
下にて検討した (
1mMの G6Pおよび 2ーデオキシグルコースー 6
-リン
ホスファターゼ活性は 1
5分 ま で ほ ぼ 直 線 性 を 示 し .
F
i
g
.
酸の存在下でのホスファターゼ活性を測定した (
広島大学医学雑誌， 3
7 (6)，平 1 ・1
2月
7
8
4
t
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yG6Pi
nt
h
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b
b
i
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SUB]ECT
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m一
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ω∞︿ト︿三∞O一一二﹀一↑︿ J凶出∞一山 W
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A.
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+
+
+
B
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(
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一
一
︽
一 ω﹀一ト︿ J U区
凶的︿ト︿ご L凶
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0
0
GSPHOSPHATASEA
C
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I
V
I
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gp
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i
n
)
G6P
G6P
G6P
(
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(
0
.
2mM) (
0
.
5mM)
1
.
7
8
2
.
8
4
3
.
1
3
2
1
.1
0
1
.1
0
3
0
.
8
6
2
.
2
6
1
.0
8
1
.
4
2
0
.
8
9
3
.
4
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0
0
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.
2
5
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9
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.
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.
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.
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2
.
5
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*
1
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0
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Mean+SE
1
0
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土0.26
土0.52
土0.54
.
0
5，comparedt
ot
h
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c
t
i
v
i
t
ya
t0m MG6P.
*pく 0
5
0
影響について， G6P の存在下および非存在下で検討
を行った。 ATPは 5mM，グリコーゲンは 0.1%で使
∞
+
+
+
+
+
+++
ADDITION
G6P(5m~n
GLYC EN(
O.
l%
)ATP(5m~n
F
i
g
.5
. I
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h
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g
h SephadexG-25，and t
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i
t
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h
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g
l
e shaded bar
. Control activity i
s
1
0.
47
土2
.
1
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. F
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n
a
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n
c
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n
t
r
a
t
i
o
n
s
用し.対照のホスファターゼ活性を 100%として表現
した。 G6P の非存在下 (
F
i
g
. 5A) ではグリコーゲン
は単独でホスファターゼ活性を有意に抑制し
(
p
<
0
.
0
5
)，一方 ATP 単独の効果は有意ではなかっ
た。ここで G6P を反応液中に添加した場合には対照
のホスファターゼ活性に比し 99%の活性の増加がみら
g
.5
B
)，5m M ATP はこの G6P のホスフア
れ(Fi
ターゼ活性化作用を有意に抑制した (p く 0.01)~
しか
しグリコーゲンと ATP を同時に加えても， ATP 単
独による抑制以上の効果はみられなかった。
Tan らお!はウサギ筋肉より楕起した GS を反応夜
中に加えてホスファターゼ活性を測定すると.酵素の
were 0.1% g
l
y
c
o
g
e
n and/or 5m M ATP. En-
精製方法により GS の性質やホスファターゼとの反
yi
se
x
p
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s
s
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h
ep
e
r
c
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fc
o
n
zymea
c
t
i吋t
応に影響をおよぽす可能性のあることを報告してい
t
r
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i
t
yfromt
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x
p
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r
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es
u
b
-
る。そこで以下の二つの実験ではウサギ GS を反応
i
v
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x
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c
t
si
nt
h
ea
b
s
e
n
c
eo
f G6P (
A
)，and f
液中に加えないで.内因性 GS とホスフアターゼの
p
e
r
i
m
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n
t
sont
h
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es
u
b
j
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si
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m MG6P(
B
). Eachexperimentwasperformed
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nd
u
p
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c
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.
F
i
g
.2，P
r
o
c
e
d
u
r
e
みの測定系を用いて検討を試みた (
*p<0.05.
ある。 0.2mM の G6P はホスファターゼ活性を対照
・・ p<O.Ol.
2
)
0T
able 4 は 5症例について，生理的濃度の G6P
がホスファターゼ活性におよぽす効果を調べたもので
に比し 58%上昇させ .0.5mM において 78%と有意の
4
)。その結集. G6P のほうがよりホスファターゼ活
増加を示した (
pく 0
.
0
5
)
。
次にウサギ GS を測定系
性を上昇させるという従来の報告 n
.l%lと同僚の成績
に加えない状態でホスフアターゼ活性におよぽす
.
0
5
)。
であった (pく 0
ATP とグリコーゲンの影響について倹討した (
F
i
g
.
次に動物実験において GS ホスファターゼ活性を
6
)
00
.
5m M の G6P で刺激されたホスファーゼ活性
抑制することが知られている ATP とグリコーゲンの
は.同時に加えられた 5mMATP および0.1%グリ
7
8
5
大 久 保 :ヒ ト 筋 グ リ コ ー ゲ ン 合 成 酵 素 活 性 の 調 節 機 序 に 関 す る 検 討
コーゲンによって有意に抑制された (
pく 0.
0
5
)。
症例につき G6P の 存 在 ・非 存 在 下 に お い て ， 精 製 ウ
i
nv
i
v
o
サ ギ GS を加えた測定系で検討した (
T
a
b
l
e5
)
0 4症
におけるインスリン注入の効果を.一晩絶食にした 4
T
a
b
l
e2
)で ， 定 常 状
例 の 内 訳 は 男 性 3例 . 女 性 1例 (
ヒト筋 GS ホ ス フ ア タ ー ゼ 活 性 に お よ ぽ す
*
戸
態における平均血摂インスリン濃度およびクツレコース
注入速度は，低濃度インスリン注入時でそれぞれ
1
5
0
μ
U
〈J
3
1
1
9
土20μU/ml，4.
5土0
.
8mglkg.f
a
tf
r
e
e masslmin，
高濃度インスリン注入時でそれぞれ 2
041土202
r
土
ι
コ
ミ
沿
>
ト
ミ
司
1
0
0
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~
E
仏
塁 三
3.
4
土0
.
3mgfkg.f
a
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r
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的変化について，
3症 例 の 筋 肉 片 を 用 い て 検 討 を 行 っ
た
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ig.7の ご と く こ の 反 応 は 3μMの c A MP の 有
無によらず.イン・
キ ュ ベ ー シ ョ ン 後 5分 間 ま で ほ ぼ 直
線性を示した。 3μM の cAMP を 用 い た こ の 実 験 成
績から，全活性 (cAMP 依存性+非依存性)のほぼ80%
が cAMP 依 存 性 で あ る と 考 え ら れ た 。 以 後 の 実 験 で
は主として
3分 間 の イ ン キ ュ ベ ー シ ョ ン 条 件 を 用 い
た。次に反応の基質であるヒストンの漫度による蛋白
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5お よ び 2.0
キナーゼ活性の変化をみた (
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cAMP 依 存 性 キ ナ ー ゼ 反 応 が 増 加 し て い く こ と が 示
g/dl の 漫
さ れ . 以 後 の 検 討 で は ヒ ス ト ン は 全 て 1m
度で使用することとした。次の Fig.9 は.蛋白キナー
Table5
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μM の c AMP存在下で測定された cAMP 依存性蛋
白キナーゼ活性は， 100μM の cAMP 存在下で測定
された活性の 61%を占めていた。この成績から.今回
筆 者 が 用 い た 測 定 系 に お け る c AMP 依存性蛋白キ
ナーゼの cAMP に対する E
DSO は. 0.
2μM 以下に
7
8
7
大久保:ヒト筋グリコーゲン合成酵素活性の調節機序に関する検討
a
b
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m M と変換される。 T
あるものと考えられた。
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a
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るインスリン注入の影響を， GS ホスファターゼ活性
定系において G6Pによるヒト筋 GSホスフアターゼ
測定の時と同様にグルコースクランプを行って検討し
活性の上昇が、この生理的漫度内の G6P によって引
た 。 対 象 は 5例 で 男 性 4例 ， 女 性 1例 で あ っ た
き起こされていることを明らかにしている。
(
T
a
b
l
e2
)。定常状態における平均血疑インスリン濃
度およびグルコース注入速度は低濃度インスリン注入
Fig.5Aの成績は G6Pの存在しない状態で， 0.1%
のグリコーゲンが有意にホスファターゼ活性を抑制す
時でそれぞれ 1
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1:
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とが示された (
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b
l
e6に示すごとく GSフラクシヨ
認めなかった。 T
サギ GS の存在しない条件下でも行ったが， G6P の
ン活性はインスリン注入後全例で増加していたが
有無にかかわらず. ATP とグリコーゲンを同時に加
(
pく 0
.
0
1
)，0.2μM cAMP 存在下で測定した cAMP
えることにより筋 GS ホスファターゼ活性は有意に
依存性キナーゼ活性は有意に減少していた (
p
<
0
.
0
1
)
。
一方. 2および 100μMの cAMP存在下では，イン
抑制された (
F
i
g
.6
)
" このように G6P とともに.
ATP，グリコーゲンあるいは両者によって.ヒト筋
スリン注入後の蛋白キナーゼ活性に明らか変化はみら
GS ホスファターゼ活性が調節を受けることが明らか
れなかった 3 また cAMP非依存性蛋白キナーゼ活性
となった。高インスリン血性グルコースクランプ中に.
には.ク'ルコースクランプ前後で明らかな変化を認め
グルコース濃度を増加させても GS 活性の上昇がみ
なかった (
2
3
.
5→2
3
.
9p
i
c
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l
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.mgp
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)
。
J
a
r
v
i
n
e
nらの成績4
ω は.彼
られなかったというYki女らの実験条件では，ホスファターゼ活性を上昇させ
考 察
るに必要な十分量の筋肉内 G6P濃度の上昇が起こっ
1
. ヒト筋 GS ホスファターゼ活性に関する基直
ていなかった可能性もあるが. ATP や増加したグリ
コーゲンによってホスファターゼ活性が抑制されたた
的検討
近年インスリン抵抗性を示す症例においてインスリ
めとも考えられる。
ることが報告されベインスリンによる GS の活性調
G
i
l
b
o
e らは精製ウサギ GS を加えない測定系で，
GSホスファターゼ活性の生理的濃度の ATP(
5mM)
節メカニズムが注目を集めることとなった。 GS ホス
による抑制が G6P の有無によらずみられることを.
ファターゼ活性の G6P による調節に関しては動物実
ラット大腿筋を用いて報告している 12L また 0.15%ま
ン刺激後の筋 GS が正常対照と比較して低下してい
ヒト筋肉に
でのグリコーゲンはホスフアターゼ活性を上昇させる
おいては未だ十分な検討がされておらず，著者はまず
が，それ以上の浪度では逆に抑制的に作用することが
験で多くの報告がなされているが 15.23.32 1 •
ホスファターゼ活性に関する基礎的倹討から行うこと
ラット骨格筋を用いた実験で報告されている 1SL 今回
とした。
の検討において G6P の存在しない条件下では.ホス
G6P 非
今回著者が測定したホスファターゼ活性 (
存在下. T
a
b
l
e4
) はこれまで G
i
l
b
o
e らlれがラット
大腿筋で測定し報告している単位蛋白あたりの活性と
ファターゼ活性の ATPによる抑制がみられなかった
、
がその機序については明らかでな L
これらの基礎的検討において.一部のホスファター
ほぼ同様の成鼠であった。またホスファターゼの阻害
ゼ活性測定実験は，ウサギ GS を反応液中に加えて
物質として知られているフッ化カリウムを加えた実験
F
i
g
.3
5，T
a
b
l
e3
)
。 ここで T
a
b
l
e4(ウサギ
行った (
でホスファターゼ活性がほぼ完全に抑制されたこと
GS非存在住下)と T
a
b
l
e5(ウサギ GS存在下)の
は，著者が使用した醇棄の抽出，測定方法が適当なも
成績を比絞してみると.ホスファターゼ活性測定値の
のであったことを示している。
次 に ヒ ト 筋 肉 の G6P 濃 度 は . 安 静 時 の 0
.
9
4
7%. 後者で24%となっており .脂
変動係散は前者で4
製ウサギ GSをホスファターゼ活性測定に加えること
s
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c.c
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c
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n 後の 1
3.
7
2
mmollkg から. i
により，実験の変動係訟が小さくなることが明らかで
mmollkg 乾燥重量まで変化するとされている I九 筋
あった。また精製ウサギ GS を用いるホスファター
肉には 1kgの乾燥重量当たり 3l
i
t
e
r
sの細胞内水分
ゼ活性測定系では，同じ濃度.同じ活性の GS を用
が存在すると仮定すれ l
"
i
'
ll
. これらの散値は 0
.
2
8
4
.
2
いることにより.異なった対象のホスファターゼ活性
広島大学医学雑誌. 3
7 (6). 平 1 ・1
2月
7
8
8
を同一の条件で測定することができるという利点も挙
た1(1。すなわち活性化されたこのインヒピターが GS
ホ ス フ ァ タ ー ゼ 活 性 を 抑 制 し ， そ の 結 果 と し て GS
げられる。
Tan ら羽 l はホスファターゼ測定系に加えられる精
のリン殴化を促進し活性を抑えると考えられている 。
製ウサギ GS の楕製方法により，ホスファターゼ活
については検討を行っていない
今回は，インヒピター l
性の測定が影醤を受ける可能性のあることを報告して
が.今後検討されるべきテーマであろう。またこのキ
L、る。そこでウサギ
GS 非存在下においても. G6P.
ATP およびグリコーゲンの影響について実験を行っ
i
t
e1 と 2をリン
ナーゼはウサギ筋肉 GS において s
肢化するが.高 i
農度では s
i
t
e3 と 4をもリン磁化す
た。その結果 0.5mMの G6Pでホスファターゼ活性
ると報告されている 36L これらの報告も cAMP 依存
T
a
b
l
e4
)，5m M ATP と0.1%グリ
は 76%上 昇 し (
性蛋白キナーゼがヒト筋肉のグリコーゲン代謝の調節
コーゲンの影醤については.前述のごとくウサギ GS
に重要な役割を果たしている可能性を示唆する成績と
存在下での成績と比較して明らかな差を認めなかった。
i
t
e3のリン酸化が GSの活性調
理解される a なお S
2
. ヒト筋蛋白キナーゼ活性に関する基礎的検討
lycogen
節に重要な役割を持っており，この部位が G
蛋白質のリン骸化は.いくつかの酵素の活性調節を
i
nase-3 (GSK-3) によってリン陸化され
S
y
n
t
h
a
s
eK
含む細胞内情報伝達の重要な調節機構として.近年注
ることが報告されている。 GSK-3 はまたインスリン
目を集めている九特に GS は以前よりリン殴化/脱
によって活性調節を受けることが示唆されており
リン骸化によって活性の調節を受ける酵素として知ら
今後は cAMP 依存性蛋白キナーゼのみならず.筋肉
UI
，
MP 依存性蛋白キ
れ 101 そ の リ ン 般 化 を 調 節 す る c A
における GSK-3のインスリン投与前後での活性の変
ナーゼの重要性が強調されてきた。多くの日甫乳額の組
化を検討する必要があろう。
織において cAMP 依存性蛋白キナーゼが存在するこ
なお今回著者が燥用したヒストンを基質として蛋白
ヒト筋肉 cAMP依存性蛋白
キナーゼによるl2p の取り組みを測定するという方
キナーゼはこれまで詳細に枝討されていなかった。今
法は，既に動物実験では有用性が報告されているもの
とが示されている 191 が
回著者は.この酵素に関するいくつかの基本的な検討
である 3 しかし同時に GS とキナーゼ活性を測定し
に加え，グルコース ・クランプを使用してインスリン
ていないことから，著者の測定したキナーゼ活性がそ
の本酵素におよぽす影響についても若干の検討を行っ
のまま GS を燐酸化しているものかどうか明らかで
た
。
ないという問題点が残ると考えられる。
F
i
g
.7
9 において，今回の報告に際して銭用した
本酵素の抽出および測定方法が，ヒトの筋肉の
3
. インスリンによる GS の活性調節機序につい
て
cAMP 依存性蛋白キナーゼ活性の測定に有用かどう
著者は今回ヒト筋ホスフアターゼ活性および
かを検討した。 3μM の cAMP 存在下では.全活性
cAMP 依存性蛋白キナーゼ活性について，グルコー
のおよそ 80%が cAMP 依 存 性 で あ る と 考 え ら れ た
0
0分間のインスリン注入を行い.
スクランプによって 2
(
F
i
g
.7
)
c この成績は，動物実験から得られたこれま
両酵素活性の変化を検討した。まずホスファターゼ活
での成績 391 と近似している。次にラット筋肉におけ
性については.インスリン注入後 4症例全てにおいて
る cAMP濃度は. 1
2
0から 580p
m
o
l
e
s
/
g湿重量に分
GS は活性化されたが，ホスファターゼ活性には有意
布していると報告されている 371
0 これらの値は，前述
T
a
b
l
e5
)
。 これに対してグ
の変化がみられなかった (
のごとく 1kg乾燥重量当たり 3
1
i
t
e
r
sの細胞内水分
ル コ ー ス ク ラ ン プ に よ る イ ン ス リ ン 注 入 後 . cAMP
を仮定すると. O
.1
7から 0.83μM と変換される a
F
i
g
.
9 に示されるごとく
この範囲の cAMP は
i
n
依存性蛋白キナーゼ活性は有意に抑制されていた
(
T
a
b
l
e6
)。したがってヒト筋肉においては.インス
v
t
t
r
o において有意のキナーゼ活性の上昇をもたらし
リンによる GS 活性上昇はホスファターゼ活性の刺
ている。今回の倹討では.酵素活性の測定前に筋肉か
激より.むしろキナーゼ活性の抑制によってもたらさ
らの抽出 f
疫を 3
3倍に希釈しているため.あえて内因性
れていると L、う機序ヵ:考えられた c
の cAMP をゲル減過によって除去する操作は行って
L、
な L。
、
動物実験において.インスリンの GS ホスファター
ゼ活性におよぽす彫審について傑々な報告がなされて
危近. cAMP 依存性蛋白キナーゼは直媛 GS をリ
いる。.Chang ら“は.ラット骨格筋でインスリン注
ン 殴 化 す る だ け で な く . イ ン ヒ ピ タ ー 1(
P
r
o
t
e
i
n
0分でホスファターゼ活性の上昇がみら
射後 8分から 1
P
h
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s
p
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a
s
eI
n
h
i
b
i
t
o
r
l
) をリン酷化することにより.
u
t
t
a
U らのクツレープは 4
8時間
れた報告した。同様に N
GS の活性に影醤を与えることが知られるようになっ
の飢餓川あるいは2
0時 間 の 絶 食 後 蜘 に . ラ ッ ト 心 筋
大久保:ヒト筋グリコーゲン合成酵素活性の調節機序に関する検討
7
8
9
のホスファターゼ活性の上昇を観察している。これに
ら9
) は，インスリン抵抗性を示すピマインディアンに
たいして M
i
l
l
e
r は，ラットの心筋の還流実験におい
おいて筋 GS および GS ホスファターゼ活性を測定
てインスリンによる GS 活性の上昇があったにもか
した成績を発表した。彼らはインスリン刺激前の GS
かわらず.ホスファターゼ活性は影響を受けなかった
ホスファターゼ活性と，インスリン刺激後の GS 活
0
0分間のク'ルコースク
と述ベている 2九 著 者 は 今 回 2
性との間に有意の相関がみられたことから， GS ホス
ランプによってインスリン刺激を行った後に筋肉片を
ファターゼの活性低下がこれらの対象にみられるイン
録取し，ホスファターゼ活性を測定したが，むしろよ
スリン刺激後のグルコース取り込みの減少と， GS 活
り早期にインスリンのホスフアターゼに対する効果が
性の低下に伺らかの関係を持つのではないかと推察し
出現していた可能性は否定できな L、。この点が今後研
ている。彼らはホスファターゼ活性測定の際に精製ウ
究されるべき重要な研究課題と考えられる。
一方 cAMP 依存性蛋白キナーゼ活性に対する影響
サ ギ GS を使用しているので，彼らの成績が筋 GS
酵素自体の異常に基つく現象であるかどうかは不明で
l
k
e
nb
a
c
h ら掛は空腹時のラット横隔
について， Wa
あるが.少なくともホスファターゼに何らかの異常が
0分間のインスリンと摘出横隔膜のインキ
膜において 3
存在することを示唆する成績であるといえよう。この
ュベーションを行い. 3
H で標識した cAMP の結合
ように，インスリン抵抗性と GS 活性の調節との関
と cAMP 依存性活性の両者の抑制を報告した。彼ら
係や，筋肉の他の酵素活性¥I.2S)についても少しづっ
は酵素活性の低下の原因として.インスリンのセカン
検討が進められており.今後のこの分野の進歩が期待
ドメッセンジャーにより蛋白キナーゼとcAMP の結
される。
合が起こ〉りにくくなり.その結果 cAMP 依存性キ
謝 辞
L著
ナーゼ活性の低下が起こると L、う仮説を考えたn
農産の cAMP 存在下で cAMP 依
者の成績では.低 i
存性キナーゼ活性はインスリン刺激後有意に低下し，
高濃度の cAMP 存在下ではインスリンの効果は認め
られなかった。 Lamer らの仮設に従えば.高濃度の
cAMP 存在下ではセカンドメッセンジャーの効果が
打ち消されるため.今回の著者の検討のごとくキナー
ゼ活性に変化を認めないと Lヴ可能性が考えられよう。
以上のごとく.インスリンの両酵素におよぽす彫醤
について様々な報告がなされているが.同時に両方の
酵素活性を測定した報告は少ない。今後の課題として.
ク'ルコースクランフ.の際に.同時期に行った筋生倹で
得られた筋肉片を用いて
ホスファターゼとキナーゼ
u
t
活性を同時に測定してみる必要があると考える。 N
t
a
l
lはインスリンによる GSの活性化には.ホスファ
ターゼとキナーゼの活性の比を変化させるメカニズム
が存在するであろうと述べている U が，両酵素を同
時に測定することによってはじめて実証することが可
能となろう。
以上ヒト筋 GS 活性の調節機序について.著者が
今回検討を行った成績を報告した。最近になり
Young ら‘いは.インスリン低抗性を示す症例の.
大腿
筋肉中の G6P 濃度が上昇しているにもかかわらず.
インスリン刺激後の GS 活性が上昇していなかった
とLウ成績を得た。このことは
これらの症例にホス
ファターゼあるいは GS の酵素自体の異常， G6P と
ホスファターゼの反応の異常などの可能性が存在する
ことを示している。この成績に引き続き F
reymond
稿を終るにあたり.ご指導.ご校閲を賜った広島大
学内科学第二講座・山木戸道郎教授に心から感謝の意
をささげる。また終始変わらぬご指導.ご綾 Q を頂い
た教室・原
均助教授に.深甚なる感樹の意を表す。
実験の基礎を丁寧にご教示下さった阿品土谷病院・山
本真一博士に.この場を借りて深謝する。最後に米国
. Bogardus，
留学中に貴重な指導と助言を頂いた C
D
.M.Mott の両博士にも.心よりの謝意をささげる。
本研究の一部は.日本館尿病学会中国四国地方会第
2
6回総会 0988年 1
1月.広島市)，第 3
2回日本糖尿病
学会総会 (1989~手 4 月.金沢市)および第 26 回日本臨
床代謝学会総会シンポジウム「代謝病における酵素
.DNA異常 J0989年 6月，大阪市)において発表し
た
。
参考文献
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792
A Study on the Control Mechanism of Human
Muscle Glycogen Synthase Activity
Masamichi OKUBO
The Second Department of Internal Medicine,
Hiroshima University School of Medicine
(Director: Prof. Michio Y AMAKIDO)
1 ) The influence of glucose-6-phosphate (G6P) on skeletal muscle glycogen synthase (GS) phosphatase was
examined in normal glucose tolerant Southwest American Indians. GS phosphtase activity increased with
physiological concentrations of G6P and inhibited by ATP (5 mM) and glycogen (0.1 %).
2) GS phosphatase and GS activity was measured before and after insulin infusion using the euglycemic
clamp technique. Although glycogen synthase fractional activity increased in all subjects, this increase was
not associated with a change in GS phosphatase activity in the absense or presence of G6P.
3) Cyclic AMP-dependent protein kinase activity was measured before and after insulin infusion along with
GS ~ctivity. Insulin infusion resulted in a decreased cAMP-dependent protein kinase activity assayed at
physiological cAMP concentration with an increased GS activity in all subjects (N = 5, p < 0.01). No significant change was observed in cAMP-independent activity.
4) These results suggest that insulin administration during a euglycemic clamp may regulate human muscle
GS activity b'y decreasing the activity of cAMP-dependent protein kinase activity. rather than stimulating
GS phosphatase activity.