膜脂質輸送体ＡＢＣＡ１による善玉コレステロール（ＨＤＬ）産生メカニズムの解明

阐明膜脂转运蛋白 ABCA1 产生好胆固醇 (HDL) 的机制

• 批准号: 17J08206
• 负责人: 小笠原 史彦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J08206/
• 关键词: ABCA1; HDL産生; ストレプトリジンO; コレステロールフロップ; HDL

ABCA1はHDL産生に必須な脂質輸送体である。昨年度、セミインタクト細胞を用いた実験系を立ち上げる中、ABCA1発現細胞ではストレプトリジンO（SLO）による孔形成が起こらなくなることを発見した。この現象が、ABCA1によって細胞膜のコレステロール分布が変化したことを反映しているのではないかと考え、検討した。その結果、ABCA1によるSLO孔形成の抑制はATPase活性依存的であること、またABCA1の発現によって細胞の膜画分のコレステロール量に変化はなく、SLOの結合量にも変化がないことがわかった。これらのことから、ABCA1のコレステロールフロップ活性によって細胞膜内層のコレステロールが不足したため、ABCA1発現細胞ではSLOによって孔が開かなくなったことが示唆された。実際、コレステロール結合プローブを用いてフローサイトメトリーを行ったところ、ABCA1発現量依存的にプローブの結合量が増加し、ABCA1発現細胞では細胞膜外層のコレステロールが増加していることがわかった。さらに、細胞膜のスフィンゴミエリンを分解することによって細胞膜内層のコレステロールを増加させると、SLO孔形成が促進されることがわかった。これらの結果から、ABCA1は細胞膜において内層から外層へコレステロールをフロップしていることが明らかになった。これらの結果をScientific Reportに報告した。当初の予定とは異なったが、本研究によってABCA1がコレステロールを直接輸送していることを示すことができた。このことは、ABCA1が直接HDLを産生していることを強く支持している。

ABCA1 是 HDL 生成所必需的脂质转运蛋白。去年，在使用半完整细胞建立实验系统时，我们发现链球菌溶血素 O (SLO) 形成的孔不再出现在表达 ABCA1 的细胞中。我们推测这种现象可能反映了ABCA1引起的细胞膜中胆固醇分布的变化，并对此进行了研究。结果表明，ABCA1 对 SLO 孔形成的抑制依赖于 ATP 酶活性，并且 ABCA1 的表达不会改变细胞膜部分中胆固醇的量或 SLO 结合的量。这些结果表明，ABCA1 表达细胞由于 SLO 不再能够打开孔，因为 ABCA1 的胆固醇翻转活性导致内细胞膜层胆固醇短缺。事实上，当使用胆固醇结合探针进行流式细胞术时，发现探针结合量以依赖于ABCA1表达量的方式增加，并且在ABCA1表达细胞中，外细胞膜中的胆固醇层数增加。此外，他们发现通过降解细胞膜中的鞘磷脂来增加内细胞膜层中的胆固醇，促进了 SLO 孔的形成。这些结果表明 ABCA1 将胆固醇从细胞膜内层转移到外层。这些结果发表在《科学报告》中。虽然与最初的计划不同，但这项研究能够证明ABCA1直接转运胆固醇。这有力地支持了ABCA1直接产生HDL。

项目成果

Functional analysis of ABCA1 by using streptolysin O, cholesterol-dependent cytolysin

使用链球菌溶血素 O（胆固醇依赖性溶细胞素）对 ABCA1 进行功能分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 小笠原史彦;加納ふみ;村田昌之;木村泰久;植田和光
• 通讯作者: 植田和光

コレステロール結合性細菌毒素ストレプトリジンOを用いたABCタンパク質の機能解析

使用胆固醇结合细菌毒素链球菌溶血素 O 对 ABC 蛋白进行功能分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 小笠原史彦;加納ふみ;村田昌之;木村泰久;植田和光
• 通讯作者: 植田和光