泡沫化を触媒する動脈壁コレステロールエステル化酵素(ACAT)の活性調節機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10671077
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 宮崎 章 熊本大学, 医学部, 講師 (70253721)
• 研究分担者: 堀内 正公 熊本大学, 医学部, 教授 (10117377)
• キーワード: ACAT / マクロファージ / 動脈硬化 / 泡沫細胞 / コレステロールエステル

研究概要

ヒトACAT-1のN末端131個のアミノ酸をGST融合蛋白として大腸菌に発現し、ウサギを免疫してポリクローナル抗体を得た。このACAT-1特異抗体を用いて、ヒト大動脈の動脈硬化病変におけるACAT-1蛋白の発現を免疫組織化学的手法により検討したところ、マクロファージ由来泡沫細胞に高度のACAT-1発現がみられた。一方、平滑筋細胞由来泡沫細胞におけるACAT-1の発現は軽度であった。マクロファージ由来泡沫細胞におけるACAT-1発現のメカニズムを検討するため、培養ヒト単球を用いてACAT-1蛋白発現の変化を検討したところ、単球からマクロファージへの分化に伴い、ACAT-1蛋白及びACAT活性は約10倍に増加した。
次に、単球マクロファージの分化に伴うACAT-1発現誘導に関与する因子を検討した。ヒト単球白血病細胞、THP-1細胞を単球マクロファージの分化を誘導する因子として知られる1,25-ジヒドロキシビタミンD3および9-シス-レチノイン酸と保温すると、これらの因子にまりACAT-1蛋白の発現が誘導されることを見いだした。ACAT活性およびACAT-1mRNAも同様に増加した。
また、マクロファージの泡沫化に伴う、ACAT-1蛋白の細胞内局在を免疫電顕にて検討した。正常のヒトマクロファージではACAT-1蛋白は小胞体に存在しているのに対し、アセチル化しDLにより泡沫化したマクロファージでは、ACAT-1は細胞内によりびまん性に存在していた。さらに倍率をあげて検討したところ、泡沫化マクロファージではACAT-1抗体陽性の多数の小胞が形成されていることが明らかになった。これまでACATは小胞体に存在する酵素であると信じられてきたが、マクロファージの泡沫化によりACAT-1の細胞内局在に変化が生じることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Akira Miyazaki et al.: "Expression of ACAT-1 protein inhuman atherosclerotic lesions and cultured human monocytes-macrophages." Arteriosclerosis,Thrombosis,and Vascular Biology. 183-186. 1568-1574 (1998)
• [文献書誌] Hirofumi Matsuda et al.: "Molecular cloning,functional expression and tissue distribution of rat acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase." Biochimica Biophysica Acta. 1391. 193-203 (1998)
• [文献書誌] Takashi Kawasaki et al.: "Biochemical evidence for oligomerization of rat adrenal acyl-coenzyme A:cholesterol actyltransferase." Biochemical and Biophysical Research Communications. 244. 347-352 (1998)
• [文献書誌] Takeshi Biwa et al.: "Induction of murine macrophage growth by oxidized low density lipoprotein is mediated by granulocyte macrophage colony-stimulating factor." The Journal of Biological Chemistry. 273. 28305-28313 (1998)
• [文献書誌] Yi Ding et al.: "Reduced expression of the macrophage scavenger receptors in macrophage-like cell mutants resistant to brefeldin A." Biochemical and Biophysical Research Communications. 243. 277-283 (1998)
• [文献書誌] Hideki Hakamata et al.: "Isolation of macrophage-like cell mutants resistant to thecytotoxic effect of oxidized low density lipoprotein." Journal of Lipid Research. 39. 482-494 (1998)
• [文献書誌] Hideki Hakamata et al.: "The very low- and intermediate-density lipoprotein fraction isolated fromapolipoprotein E-knockout mice transforms macrophages to foam cells through an apoliporpotein E-independent pathway." Biochemistry. 37. 13720-13727 (1998)