虚血及び各種中毒における新規過酸化脂肪酸の病態生理機能と診断法開発に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470107
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉田 謙一 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40166947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 雅彦 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (70302669) ; 岩瀬 博太郎 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (30272420)
• Keywords: チトクロームC / ラジカル / ヘム / リポキシナーゼ / ミトコンドリア / 脂質過酸化 / シクロプロパン / 心筋梗塞

Research Abstract

1、我々はチトクロームC(Cyt C)等のヘム蛋白質は、不飽和脂肪酸をラジカル種であるヒドロペルオキシド(HP)に変化させるクアシリポキシゲナーゼ活性を持つと報告したが、一方、ヘム蛋白質はラジカルの一種である不飽和脂肪酸のHPを消去する。今回、Cyt Cが好中球12-リポキシゲナーゼ(LO)と共存すると、ラジカル消去系、産生系のいずれが優位か調べた。12-LOが発生するHPはリノール酸を障害し、Cyt Cは反応を増強した。以上より、梗塞時、浸潤好中球LO不飽和脂肪酸障害作用が、心筋由来のCyt C等により、増強される可能性が示された。
2、ミトコンドリア(Mt)脂質酸化反応のモデルとして、我々はカルジオリピン(CL)-Cyt Cによる脂質酸化モデルを提案した。虚血再潅流下に組織は酸性化し、グルタチオン(GSH)も酸化されるが、これらの変化がMtでの脂質酸化とCL-Cyt Cによる脂質酸化に及ぼす影響を調べた。その結果、低pHとGSH酸化がMtでの脂質酸化とCL-Cyt Cによる脂質酸化を促進した。これが、心筋の虚血再潅流時、脂質酸化亢進の機構の一つであることが示唆された。
3、シクロプロパン脂肪酸は、細菌等の下等動物にのみ存在が認められていたが、その一種cis-9,10-methylenehexadecanoic acidが哺乳類組織中のリン脂質の2位を構成する脂肪酸の一つであり、この脂肪酸が、一部はmyosinのATPase活性阻害を介して心筋の収縮を抑制することが示された。したがって、Phospholipase A2活性が上昇する病態下に、血清中に遊離されたこの脂肪酸が心機能を抑制する可能性が示された。

Research Products

• [Publications] Iwase,H. et al.: "Effect of cytochrome c on the linoleic acid-degrading activity of porcine leukocyte 12-lipoxyenase."Free Radic Biol Med.. 28. 912-919 (2000)
• [Publications] Sakurada,K. et al.: "Cis-9,10-methylenehexadecanoic acid inhibits contractility and actomyosin ATPase actibity of guinea pig myocardium."Biochimica et Biophys Res Commun.. 274. 230-238 (2000)
• [Publications] Mizukami,Y. et al.: "Nuclear mitogen-activated protein kinase activation by protein kinase C zeta during reoxygenation after ischemic hypoxia."J Biol Chem.. 275. 19921-19927 (2000)
• [Publications] Sakurada,K. et al.: "Idetification of cis-9,10-methylenehexadecanoic acid in Submitochondrial particles bovine heart."Biochimica et Biophysica Acta.. 1437. 214-222 (1999)
• [Publications] Yoshida,K. et al.: "Nitric oxide mediates protein kinase C isoform translocation in rat heart during postischemic reperfusion."Biochimica et Biophysica Acta.. 1453. 230-238 (1999)
• [Publications] Harada,K. et al.: "Translocation and down-regulation of protein kinase C-α,-β,and-γ isoforms during ischemia-reperfusion in rat brain."J Neurochem. 72. 2556-2564 (1999)
• [Publications] Yoshida,K.: "Myocardial ischemia-reperfusion injury and proteolysis of fodrin, ankyrin and calpastatin. Methods in Molecular Biology 144:268-275,2000."Methods and protocols""Humana Press (Totowa,New Jersey). 8 (2000)