レチノールは、ウシ副腎クロマフィン細胞でセリン40および次にセリン31のリン酸化を増加させることにより、チロシンヒドロキシラーゼを急性に活性化します

チロシンヒドロキシラーゼは、カテコールアミンの生合成における速度制限酵素です。レチノール（ビタミンA）は、核レチノイド受容体の活性化によりその発現を増加させることにより、チロシンヒドロキシラーゼ活性を調節することが報告されています。この研究では、レチノールがウシ副腎クロマフィン細胞におけるチロシンヒドロキシラーゼの急性活性化にもつながることが観察され、これは2つの異なる非遺伝子メカニズムを介して発生することが示されました。最初のメカニズムでは、レチノールは細胞外カルシウム、プロテインキナーゼCの活性化、およびセリン40リン酸化の流入を誘導し、15分以内にチロシンヒドロキシラーゼ活性化を引き起こしました。その後、この効果は時間とともに減少しました。細胞内カルシウムのレチノール誘発性の上昇は、2番目の遅いメカニズムをもたらしました。これには、活性酸素種の増加、細胞外シグナル調節キナーゼ1/2およびSerine31リン酸化の活性化、および最大2時間チロシンヒドロキシラーゼ活性化の維持が含まれます。レチノイン酸では影響は観察されませんでした。これらの結果は、レチノールが以前に特徴付けられていない2つの連続した非遺伝子メカニズムを介してチロシンヒドロキシラーゼを活性化することを示しています。これらのメカニズムは、特にビタミンサプリメントが服用される場合、またはレチノールが治療薬として使用される場合、ストレス反応を促進するためにin vivoで動作する可能性があります。

Tyrosine hydroxylase is the rate-limiting enzyme in the biosynthesis of the catecholamines. It has been reported that retinol (vitamin A) modulates tyrosine hydroxylase activity by increasing its expression through the activation of the nuclear retinoid receptors. In this study, we observed that retinol also leads to an acute activation of tyrosine hydroxylase in bovine adrenal chromaffin cells and this was shown to occur via two distinct non-genomic mechanisms. In the first mechanism, retinol induced an influx in extracellular calcium, activation of protein kinase C and serine40 phosphorylation, leading to tyrosine hydroxylase activation within 15 min. This effect then declined over time. The retinol-induced rise in intracellular calcium then led to a second slower mechanism; this involved an increase in reactive oxygen species, activation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 and serine31 phosphorylation and the maintenance of tyrosine hydroxylase activation for up to 2 h. No effects were observed with retinoic acid. These results show that retinol activates tyrosine hydroxylase via two sequential non-genomic mechanisms, which have not previously been characterized. These mechanisms are likely to operate in vivo to facilitate the stress response, especially when vitamin supplements are taken or when retinol is used as a therapeutic agent.