研究課題
基盤研究(B)
本研究では、脳内のコレステロール恒常性維持メカニズムをトランスポーターの観点から明らかにすることを目的に、脳内で発現しているABCA1とABCG1によるコレステロール輸送を主に検討した。(1)ABCA1の基質認識機構の解明ヒトABCA1を精製し、活性を生化学的に明らかにすることに世界ではじめて成功した。精製ABCA1を人工リポソームに再構成した結果、ABCA1はホスファチジルコリンを多く含んだリポソームに再構成すると最も強くATP加水分解活性が誘導されることが明らかになった。(2)ABCA1によるHDL形成のスフィンゴミエリンによる調節スフィンゴミエリン合成の変異株を用いて、細胞膜中のスフィンゴミエリンの濃度変化がABCA1によるコレステロール排出にどのような影響があるかを検討した。その結果、ABCA1によるコレステロール排出はスフィンゴミエリン合成変異株において有意に高いことがわかった。また、スフィンゴミエリンを培地に添加し細胞膜中のスフィンゴミエリン含量を増加させるとHDL産生量は減少した。以上の結果から、ABCA1を介したapoA-Iへのリン脂質とコレステロールの排出量と細胞膜中のスフィンゴミエリン量は反比例することが明らかになった。(3)ABCG1の機能解析ABCG1に2種類のタグを融合しHEK293細胞に発現させることによって、ABCG1がホモ2量体として細胞膜に発現することが明らかにした。安定発現細胞株を樹立しABCG1による脂質輸送活性を検討した結果、ABCG1は培地中にapoA-Iを加えた時でなく、HDLを加えた時にリン脂質とコレステロールを効率よく排出することが明らかになった。質量分析によって、ABCA1がホスファチジルコリンを主に輸送するのに対して、ABCG1がスフィンゴミエリンを輸送することを明らかにした。
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