ドコサヘキサエン酸誘発アポトーシスにおけるコレステロール依存性脂質ラフトの内在化によるコレステロール依存性脂質ラフトの内在化を介した脂質ラフト関連ONCOタンパク質のダウンレギュレーションのダウンレギュレーション

脂質ラフト、血漿膜微小骨材は細胞生存シグナル伝達にとって重要であり、コレステロールは脂質ラフトの完全性と機能の重要な脂質成分です。DHAはコレステロールに対する親和性が低いことが知られており、脂質ラフトに影響を与えます。ここでは、ヒト乳癌細胞株MDA-MB-231を使用したDHAの抗癌効果の根底にあるメカニズムを調査しました。DHAは、それらの内在化を介して脂質ラフトの細胞表面レベルを低下させることがわかりました。これは、コレステロールの添加によって部分的に逆転しました。DHA処理では、RAFTSのマーカーであるCaveolin-1、およびEGFRをコレステロール依存的にリソソームマーカーであるLAMP-1と共局在させ、DHAがリソソームとのRAFT融合を誘導することを示しています。DHAは、RAFTからのEGFR、Hsp90、Akt、およびSRCを含むいくつかのRAに関連したONCOタンパク質を、プロテアソームおよびリソソーム経路を含む複数の経路を介してそれらのタンパク質の総レベルを減少させ、それにより活性を低下させました。HSP90の過剰発現は、クライアントタンパク質、EGFRおよびAKTを維持し、DHA誘発細胞死を減衰させました。さらに、Aktまたは構成的活性Aktの過剰発現により、DHA誘発アポトーシスが減衰しました。これらすべてのデータは、DHAの抗増殖効果が、内在化により細胞表面脂質ラフトを減少させることにより、脂質ラフトの標的化によって媒介され、それによってラフト関連のONCOタンパク質がプロテアソームおよびリソソーム経路を介して減少し、HSP90シャペロン機能を減少させることを示しています。

Lipid rafts, plasma membrane microdomains, are important for cell survival signaling and cholesterol is a critical lipid component for lipid raft integrity and function. DHA is known to have poor affinity for cholesterol and it influences lipid rafts. Here, we investigated a mechanism underlying the anti-cancer effects of DHA using a human breast cancer cell line, MDA-MB-231. We found that DHA decreased cell surface levels of lipid rafts via their internalization, which was partially reversed by cholesterol addition. With DHA treatment, caveolin-1, a marker for rafts, and EGFR were colocalized with LAMP-1, a lysosomal marker, in a cholesterol-dependent manner, indicating that DHA induces raft fusion with lysosomes. DHA not only displaced several raft-associated onco-proteins, including EGFR, Hsp90, Akt, and Src, from the rafts but also decreased total levels of those proteins via multiple pathways, including the proteasomal and lysosomal pathways, thereby decreasing their activities. Hsp90 overexpression maintained its client proteins, EGFR and Akt, and attenuated DHA-induced cell death. In addition, overexpression of Akt or constitutively active Akt attenuated DHA-induced apoptosis. All these data indicate that the anti-proliferative effect of DHA is mediated by targeting of lipid rafts via decreasing cell surface lipid rafts by their internalization, thereby decreasing raft-associated onco-proteins via proteasomal and lysosomal pathways and decreasing Hsp90 chaperone function.