食餌因子によるアラキドン酸カスケード関連酵素遺伝子の発現調節

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05660141
• Research Institution: Faculty of Agriculture, Shimane University
• Principal Investigator: 横田 一成 島根大学, 農学部, 助教授 (90158361)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 地阪 光生 島根大学, 農学部, 助教授 (60243424) ; 滝波 弘一 島根大学, 農学部, 教授 (40243422)
• Keywords: 必須脂肪酸 / リン脂質 / Madin-Darbyイヌ腎臓細胞株 / アラキドン酸 / プロスタノイド / プロスタグランジン / プロスタグランジンエンドペルオキシド合成酵素 / ホルボールジエステル

Research Abstract

必須脂肪酸バランスによる栄養制御機構を細胞と分子のレベルで解明するため、動物培養細胞株のMadin-Darbyイヌ腎臓(MDCK)細胞株を用いて、n-6あるいはn-3系列必須脂肪酸で生体膜リン脂質を修飾した。その脂肪酸修飾のMDCK培養細胞のリン脂質のアシル側鎖の解析と、ホルボールジエステルとカルシウムイオノフォアの共存による細胞応答でのアラキドン酸カスケード反応の活性化機構も検討した。
n-6とn-3系列必須脂肪酸の細胞内相互作用の解析により、n-3系列の必須脂肪酸は、n-6系列のアラキドン酸の膜リン脂質への取り込みを阻害しなかったが、リノール酸からのアラキドン酸への変換とリン脂質への取り込みを著しく阻害した。さらなる研究で、γ-リノレン酸からジホモ-γ-リノレン酸への炭素鎖伸長反応が、n-3必須脂肪酸による阻害の作用点であることがわかった。膜リン脂質のアラキドン酸レベルが低下を反映して、細胞応答によるプロスタノイド生成が変動したが、その関係は直線的なものではない。n-6必須脂肪酸による修飾細胞では、n-3必須脂肪酸に比較してプロスタグランジン(PG)エンドペルオキシド合成活性の低下が大きい。このことは、プロスタノイド生成に対するフィードバック的な阻害作用と考えられる。
MDCK細胞の細胞応答後、24時間付近でPGE_2生成量と付プロスタノイドの合成酵素活性が最大レベルに達した。それに対してプロスタノイド生成の律速酵素のPGエンドペルオキシド合成酵素に対する特異的モノクローン抗体を用いたウエスタンブロッティング法による研究で、本酵素蛋白質レベルは、24時間よりもむしろ3時間付近で増加していることが示された。さらに、本酵素の2つのアイソフォーム遺伝子のmRNAレベルの測定のための遺伝子増幅法による実験で、それぞれのアイソフォームに特異的なcDNA断片を増幅した。その結果、I型酵素は、ほとんど変化しなかったが、マイト-ジェン応答性のII型酵素のmRNAレベルは、ホルボールジエステルの添加に依存して増加し、24時間よりも3時間付近でそのレベルが高かった。

Research Products

• [Publications] 横田一成、地阪光生、滝波弘一他: "Madin-Darbyイヌ腎臓細胞株でのn-6とn-3系列必須脂肪酸バランスと細胞内相互作用" 生化学. 65. 66- (1993)
• [Publications] 横田一成、地阪光生、滝波弘一他: "Madin-Darbyイヌ腎臓細胞株の細胞応答に伴うホスホリパーゼDの活性化機構とプロスタノイド生成" 脂質生化学研究. 36. 11-14 (1994)
• [Publications] 横田一成、地阪光生、滝波弘一他: "細胞応答に伴う脂質メディエーターの生成に関与するホスホリパーゼDの活性化" 日本農芸化学会誌. 68. 231- (1994)
• [Publications] 横田一成: "プロスタグランジン" 日本食品工業会誌. 41. 397-398 (1994)
• [Publications] 地阪光生: "食用植物に含まれるリポキシゲナーゼ阻害物質とその作用機構" 日本農芸化学会誌. 68. 1044-1045 (1994)
• [Publications] 横田一成、地阪光生、滝波弘一他: "Madin-Darbyイヌ腎臓細胞株での細胞応答によるプロスタノイド生成とホスホリパーゼDの活性化" 生化学. 66. 660- (1994)