並列タイトル等Investigation of the functional molecules and mechanism on the LDL oxidation causing atherosclerosis -essential roles of 12/15-lipoxygenase-
タイトル（掲載誌）平成15(2003)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 2003 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学大学院医学系研究科
我々は、これまで動脈硬化発症に重要な役割を果たす酸化型LDLの生成にマクロファージの12/15-リポキシゲナーゼが必須であることを、本酵素を安定発現させたマクロファージ様細胞株J774A.1を用いて示してきた。さらに、マクロファージに発現するLDL受容体関連蛋白(LRP)がLDLと結合することが、12/15-リポキシゲナーゼによるLDLの酸化に必須であることを示した。このマクロファージ上のLRPを介した12/15-リポキシゲナーゼによるLDLの酸化機構をさらに詳細に調べるために行った前年度の研究により、LDLがLRPに結合することにより細胞質に存在する12/15/-リポキシゲナーゼが細胞膜に転移し、この転移がLDLの酸化に必須であることが示された。本年度は、LRPを介してLDL粒子からコレステロールエステルが細胞膜に選択的に取り込まれることを証明するため以下の実験を行った。蛍光色素DiIで標識したLDLをLRPを発現するマクロファージとインキュベートすると、細胞は蛍光色素でdiffuseに染色された。LDLとインキュベートした酵素発現細胞株を抗ApoB抗体を用いて免疫染色を行い、共焦点顕微鏡で観察すると、抗LDL受容体抗体の存在下では細胞膜のみが染色されたが抗LRP抗体の存在下では細胞質が染色された。さらに、^<125>Iで蛋白部分を、^3Hでコレステロールエステル部分をそれぞれ標識した二重標識LDLを細胞とインキュベートすることにより、^3Hが選択的に細胞膜に取り込まれていることが確認された。この選択的取り込みも抗LRP抗体の存在下では阻害されたが、抗LDL受容体抗体の存在下では阻害されなかった。以上の結果より、LRPを介してLDLから細胞膜に選択的に取り込まれたコレステロールエステルが、細胞膜に転移した12/15-リポキシゲナーゼにより酸化されることが強く示唆された。これらの結果は現在投稿準備中である。
Oxidative modification of LDL is a critical step for the development of atherosclerosis. 12/15-Lipoxygenase highly expressed in macrophages is proposed to play a key role of the LDL oxidation ; however, the mechanism on the oxidation of extracellular LDL by intracellular enzyme was not known. We found that binding of LDL to the LDL-receptor-related protein(LRP), a cell-surface receptor expressed in macrophages, is required for the 12/15-lipoxygenase-mediates LDL oxidation by macrophages. The binding of the LDL to the LRP was found to translocates the cytosolic 12/15-lipoxygenase to the plasma membrane in macrophages and the transloation was required for the LDL oxidation. Furthermore, the cholesteryl ester in the LDL particle was selectively transferred to the plasma membrane of macrophages after binding of LRP. These results strongly suggest that cholesteryl ester in LDL is oxygenated in the plasma membrane by membrane-associated 12/15-lipoxygenase, transferred back to the LDL particle, and sequential radical chain reaction generates the oxidized LDL which is recognized by scavenger receptor in macrophages leading to the foam cell formation. These findings would be useful for the development of the medicines for this 'common disease with a novel mechanism.
研究課題/領域番号:14570101, 研究期間(年度):2002 – 2003
出典：「動脈硬化発症の原因となるLDLの酸化的修飾に関する機能分子とその機構の解明」研究成果報告書 課題番号14570101（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14570101/145701012003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/ja/search/?kw=10236333
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-14570101/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-14570101/145701012003kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）