脂質特異的毒素を利用した細胞膜脂質の非対称性の制御と生理機能に関する研究

利用脂质特异性毒素控制细胞膜脂质不对称性和生理功能的研究

基本信息

批准号：
16790073
负责人：
牧野麻美
金额：
$ 2.3万
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 Young Scientists (B)
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

项目摘要

P-糖タンパク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-糖タンパク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-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol(D-PDMP)はP-糖タンパク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。私はこのD-PDMPが細胞内に取り込まれた後、エンドソーム・リソソームで、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-糖タンパク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-糖タンパク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(Makino et al. Biochemistry, in press(2006))。

P-糖蛋白是一种脂质翻转酶，也是从细胞中消除抗癌药物的泵。由于P-糖蛋白活性增强而出现多重耐药癌细胞是癌症治疗的主要障碍。 D-苏型-1-苯基-2-癸酰氨基-3-吗啉代-1-丙醇 (D-PDMP) 是一种糖脂合成抑制剂，通过抑制 P-糖蛋白活性对多重耐药细胞具有抗癌作用。引起药物敏感性，其机制尚不清楚。我发现D-PDMP进入细胞后，会以pH依赖性方式改变内体和溶酶体中溶二磷脂酸（LBPA）（一种内体特异性脂质）的膜结构。 LBPA 在细胞吸收的低密度脂蛋白 (LDL) 降解中发挥重要作用。在用D-PDMP处理的细胞中，LDL降解减少，导致细胞内胆固醇酯积累，细胞表面胆固醇浓度降低。减少细胞表面胆固醇会导致P-糖蛋白活性降低，从而导致多重耐药细胞中抗癌药物的清除速度减慢。我们的研究表明，D-PDMP 通过改变细胞胆固醇代谢来控制 P-糖蛋白的活性，并且该活性与 D-PDMP 的糖脂合成活性无关（Makino 等人，Biochemistry，出版中（2006 年））。