HDLによる細胞コレステロール搬出系におけるカベオリンの意義

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10877179
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 堀内 正公 熊本大学, 医学部, 教授 (10117377)
• 研究分担者: 袴田 秀樹 熊本大学, 医学部, 助手 (70284750)
• キーワード: カベオリン / マクロファージ / 動脈硬化 / 泡沫細胞 / コレステロ

研究概要

カベオリン-1はアミノ酸178個からなり、中央部の細胞膜結合ドメイン(アミノ酸102-134)を介して細胞膜に結合し、N末端及びC末端を細胞質側に向けたヘアピン状の構造をとると考えられている。機能ドメインとして、2つのへリックスドメイン(アミノ酸28-56、並びに57-75)、Ras蛋白結合ドメイン(アミノ酸82-101)、上述の細胞膜結合ドメイン、及びコレステロールセンシングドメイン(アミノ酸119-122)が言われているが、これら各ドメインの生細胞内での役割、特にコレステロール代謝平衡に関わる機能については、直接的な生化学的証明がない。本研究では、
1. イヌカベオリン-1cDNAをクローニングし、c-Myc及び7つのヒスチジンかなるtagを付加した後、動物細胞系の発現ベクターpcDNA3に組み込み、カベオリン-1発現プラスミドを構築した。
2. PfuDNAポリメラーゼによるPCRと、鋳型のメチル化DNAを特異的に断するDpnIを用いた部位特異的変異導入法によって、上記のヘワックスドメイン、Ras蛋白結合ドメイン、細胞膜結合ドメイン、及びコレステロールセンシングドメインを選択的に欠失さたカベオリン-1欠失変異体を作製した。
3. これらの欠失変異体、並びにカベオリン-1全長をCOS-7細胞に一過性に過剰発現させる実験系を確立した。
現在、アビジンによって細胞膜蛋白を標識した後、遠心法による細胞分画を行い、リコンビナントカベオリン-1の細胞内分布、並びに細胞膜遊離コレステロールの増減を検討中である。予備的検討の結果では、カベオリン-1の過剰発現は、細胞遊離コレステロールのefflux更にはinfluxに著明に影響し、特に一番目のへワックスドメインの欠失変異体は、ドミナントアクティブに機能することが示唆されている。

研究成果

• [文献書誌] Akira Miyazaki et al.: "Expression of ACAT-1 protein in human atherosclerotic lesions and cultured human monocytes-macrophages." Arteriosclerosis,Thrombosis,and Vascular Biology. 18. 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 the cytotoxic 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 from apolipoprotein E-knockout mice transforms macrophages to foam cells through an apoliporpotein E-independent pathway." Biochemistry. 37. 13720-13727 (1998)