生理的重炭酸緩衝液における低密度リポタンパク質のリポキシゲナーゼによる酸化機序

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(1)HCO_3^-/CO_2緩衝液における15-リポキシゲナーゼ(LOX)の低密度リポタンパク質(LDL)への反応性非ヘム鉄を分子内に有するLOXの活性は、HCO_3^-/CO_2により影響を受ける可能性がある。そこで、HCO_3^-/CO_2緩衝液およびリン酸緩衝液において精製LDLにウサギ網状赤血球15-LOXを反応させ、脂質過酸化反応およびアポリポタンパク質酸化をSDS-PAGEおよびイムノブロットで分析した。その結果、コレステロールエステルヒドロペルオキシドの生成速度およびタンパク質カルボニルの生成量において、HCO_3^-/CO_2緩衝液とリン酸緩衝液との間に有意な差は認められなかった。また、α-トコフェロールを共存させた場合の15-LOX阻害活性を両緩衝液において比較したが、これについても有意な差は認められなかった。15-LOX反応に対してHCO_3^-/CO_2緩衝液は影響を及ぼさないことが示された。(2)HCO_3^-/CO_2緩衝液におけるヘム鉄によるLDLの酸化鉄イオンとHCO_3^-の配位結合は比較的弱いと考えられており、HCO_3^-とキレート剤の共存が、LOXによるLDL酸化反応に及ぼす可能性がある。そこで、ヘム鉄の一種であるヘミンを用いてLDLの酸化を行い、HCO_3^-/CO_2緩衝液の影響を調べた。その結果、リン酸緩衝液に比べ、HCO_3-/CO_2緩衝液ではヘミンによるコレステロールエステルヒドロペルオキシドの生成速度およびタンパク質カルボニルの生成量が増加した。ヘム鉄は、LDLの酸化において、これまで考えられているよりもより危険な因子となりうることが示唆された。