脂質特異的プローブを用いた細胞内脂質の分布と動態の解析

使用脂质特异性探针分析细胞内脂质分布和动态

• 批准号: 16044247
• 负责人: 小林 俊秀
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16044247/
• 关键词: エンドサイトーシス; 脂質ドメイン; コレステロール; リゾビスホスファチジン酸; P-糖蛋白質; 多剤耐性; 抗ガン剤; 糖脂質; スフィンゴミエリン; 脂質ラフト; 脂質プローブ; 膜ドメイン; 膜結合性毒素; フリップ-フロップ; エンドサイトーシス; 脂質ドメイン; コレステロール; リゾビスホスファチジン酸; P-糖蛋白質; 多剤耐性; 抗ガン剤; 糖脂質; スフィンゴミエリン; 脂質ラフト; 脂質プローブ; 膜ドメイン; 膜結合性毒素; フリップ-フロップ

P-糖蛋白質は脂質のフリッパーゼであり、また抗ガン剤の細胞外への排除のポンプである。P-糖蛋白質の活性の亢進による多剤耐性ガン細胞の出現はガン治療における大きな壁になっている。糖脂質合成阻害剤であるD-threo-1-pheny1-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol(D-PDMP)はP-糖蛋白質の活性を阻害することにより多剤耐性細胞を抗ガン剤感受性にすることが知られているが、そのメカニズムはわかっていない。われわれはエンドソーム・リソソームに取り込まれたD-PDMPがエンドソーム特異的脂質であるリゾビスホスファチジン酸(LBPA)の膜構造をpH依存的に変化させることを見出した。LBPAは細胞にとりこまれた低密度リポタンパク質(LDL)の分解に重要な役割を果たしている。D-PDMP処理した細胞ではLDLの分解が低下し、コレステロールエステルの細胞への蓄積、細胞表面のコレステロール濃度の低下を引き起こした。細胞表面のコレステロールの低下はP-糖蛋白質活性の低下を引き起こし、その結果多剤耐性細胞での抗ガン剤の排除の速度は低下した。われわれの研究によりD-PDMPは細胞のコレステロール代謝を変化させることによりP-糖蛋白質の活性を制御していること、またこの活性はD-PDMPの糖脂質合成活性とは無関係であることが示された。

P-糖蛋白是一种脂质氟蛋白，也是用于细胞外排除抗癌剂的泵。由于P-糖蛋白的活性增加，多药耐药细胞的出现是癌症治疗的主要障碍。虽然已知D-THREO-1-苯基1-二氧基氨基氨基-3-甲氧基 - 3-氧化氨基-1-苯甲酸-1-苯甲醇（D-PDMP）是一种糖脂合成抑制剂，但可以使多种耐药细胞敏感抗癌药物，通过抑制P-糖蛋白的活性，这是该抗癌药物的活性。我们发现，掺入内体溶酶体中的D-PDMP会以pH值依赖性的方式改变了内体特异性脂质lyzobisphophatidic（LBPA）的膜结构。 LBPA在掺入细胞中的低密度脂蛋白（LDL）的降解中起着重要作用。 D-PDMP处理的细胞导致LDL降解较低，导致细胞中胆固醇酯的积累和细胞表面胆固醇浓度的降低。下细胞表面胆固醇导致P-糖蛋白活性的降低，导致多药耐药细胞中消除抗癌药物的速度较慢。我们的研究表明，D-PDMP通过改变细胞胆固醇代谢来调节P-糖蛋白的活性，并且该活性与D-PDMP的糖脂合成活性无关。