ミトコンドリア膜のリン脂質と電子伝達系酵素の相互作用

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5週令のSprague-Dawley系ラットを高炭水化物(CHO)食群、牛脂(BT)食群およびサフラワー油(SO)食群の3群に分け、それぞれの実験食で120日間ミールフィーデング下にペアーフィーディングで飼育した後、肝臓ミトコンドリア(Mt)のりん脂質と呼吸活性に対するそれぞれの食餌の影響を検討した。実験食のエネルギー比率は、CHO食でC/F/P=73/7/20%、BT食とSO食でC/F/P=35/45/20%であった。BT食とSO食は、それぞれに含まれる脂肪酸の組成が異なる高脂肪食である。単離したMtよりリン脂質を抽出し、カルジオリピン(CL)、フォスファチジルコリン(PC)およびフォスファチジルエタノールアミン(PE)を分離した後にそれぞれに含まれる脂肪酸組成を分析したところ、CLの高度不飽和脂肪酸の占める割合は、SO食群>CHO食群>BT食群の順であり、特にリノール酸含量は各群間に有意差が認められた。PCではアラキドン酸に同様な傾向が認められた。しかし、PEの脂肪酸組成には大きな食餌の影響はなかった。これらのMtの呼吸活性を各群間で比べると、StateIIIの活性速度は、SO食群とBT食群がCHO食群よりも高い傾向にあった。特にSO食群ではそれが著しい様子にあった。また、Mtのチトクローム含量を各食餌群間で比較すると、aではSO食群≧BT食群>CHO食群であり、CではSO食群>CHO食群≧BT食群であった。すなわち、SO食を摂取すると、Mt膜のリン脂質に含まれる脂肪酸組成において高度不飽和脂肪酸の割合が多くなること、さらにチトクローム含量が増加することによりMtの呼吸活性を高めることが考えられる。一方、トウガラシに含まれるカプサイシンおよびその誘導体はバニリルアミドの脂肪酸誘導体であるが、我々は、これらの成分がMt呼吸鎖のNADH-CoeuzymeQ酸化還元酵素活性を強力に阻害することを発見した。