Impact of cysteine modifications of apolipoprotein E on the remnant lipoprotein metabolism
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21K07310
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
山内 一由 信州大学, 学術研究院保健学系, 教授 (70419414)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | apo E / Cys-thiol 基 / レドックス変化 / LRP1 / ヒト繊維芽細胞 / 蛍光標識エマルジョン / Syndecan-1 / apoE / レムナントリポ蛋白 / LPL / LRP-1 / 動脈硬化 / リポ蛋白リパーゼ / ヘパラン硫酸プロテオグリカン / LDL受容体関連蛋白 / 動脈硬化症 |
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| Outline of Research at the Start |
apoEは脂質代謝を担う血漿蛋白であり、動脈硬化症やアルツハイマー病の発症と病変形成に関与していることが知られているが、そのメカニズムは不明である．申請者は、これらの疾患の主な原因である酸化ストレスがapoEの機能にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることが病態メカニズムの解明に繋がると考えている．そこで本研究では、動脈硬化を惹起する異常リポ蛋白の主要代謝経路であるとともに脳神経組織の脂質代謝も担いアルツハイマー病の発症に関与するLDL受容体関連蛋白/ヘパラン硫酸プロテオグリカン経路に対して、酸化ストレスを受けたapoEがどのような挙動を呈するのかを培養細胞を用いた実験系等で解析する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度当初は前年度に引き続き、種々の酸化還元修飾を加えたapoEをコーティングしたプレートにおけるLRP-1高発現ヒト線維芽細胞（GM00701)の接着性により、LRP1とapoEの相互作用に及ぼすapoE-Cys-thiol基のレドックス変化の影響を検討してきたが、本実験系では再現性のあるデータが得られず有意差の有無を的確に評価できなかった。そこで、本年度はapoE含有蛍光標識TG-richエマルジョン粒子(apoE-F-EP)を作製し、これをGM00701の培養液に添加して、apoE-F-EPの細胞との結合性、培養液からのクリアランス能、および異化能について蛍光強度を指標として、1) apoEアイソフォームの影響と、2) apoE-Cys-thiol基のレドックス変化の影響について検討を行ってきた。1）については、① apoE3-F-EPは主要な3種類のアイソフォームの中で最も効果的にLRP1に結合して異化されるのに対し、② apoE4-F-EPはapoE3-F-EPとほぼ同等のLRP1との結合性を有していながらも細胞内に取り込まれて異化される能力が最も低いこと、また、③ apoE2-F-EPの親和性はapoE3-F-EPおよびapoE4-F-EPの約70％と最も低いが、LDL受容体に対する親和性と比べると十分認められ、むしろapoE4-F-EPより十分な異化能が認められることを明らかにした。2）については、① TCEP還元はapoE3-F-EPとLRP1との結合性を増強する一方で異化能を抑制するが、apoE2-F-EPには影響しないこと、② apoAIIとのジスルフィド結合はapoE2-F-EPとLRP1との結合性を抑制する一方で異化能を促進することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
① apoE含有蛍光標識TG-richエマルジョン粒子(apoE-F-EP)を用いた実験系を構築することができ、それにより② LRP1とapoEとの相互作用に及ぼすアイソフォームとCys-thiol基のレドックス変化の影響を精度よく評価することができ、③その結果を英語論文に纏め投稿することができた（査読中）。
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| Strategy for Future Research Activity |
LRP1のco-receptorとして機能しているSyndecan1（SDC1）とapoEとの相互作用およびLRP1とSDC1の協調作用に及ぼすにapoEのCys-thiol基のレドックス変化の影響について焦点を絞って研究を遂行する。すなわち、① solid-binding assayによりSDC1とapoEの結合性に及ぼすapoEアイソフォームとCys-thiol基のレドックス変化の影響を検討するとともに、② LRP1高発現細胞（LRP1+/SDC-）とLRP1/SDC1高発現細胞株（LRP1+/SDC1+）を用いてapoE-F-EPの結合性、クリアランス能、および異化能について解析を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
