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Biochimie2017Feb01Vol.133issue()

脂質RAFT/Caveolin-1膜に居住するCalPain-1在住は、内皮細胞で保護的な役割を果たします

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

ここでは、Calpain-1は、内皮一酸化窒素シンターゼ(ENOS)および熱ショックタンパク質90(HSP90)と関連してBEND5細胞から分離された明確な脂質RAFT/カベオリン-1マイクロドメインの構成成分であると報告しています。Ca2+ - イノフォアA23187または高グルコースへの長期の細胞曝露による細胞内カルシウム濃度の摂動は、この部位での追加のHSP90分子の動員を伴うENOのレベルの有意な減少を誘発します。これらの条件では、細胞はCa2+の過負荷による細胞死により耐性があります。ENOSの減少は、Ca2+媒介のカベオリン-1凝集体からの放出だけでなく、Calpain-1による消化によるものでもあります。eNOSの消化におけるカルパイン-1の特定の関与は、合成カルパイン阻害剤(CI-2)の予防効果と、カベオリン-1マイクロドメインにおけるカルパイン-2およびカルパスタチンの非存在によって支持されています。これらの結果は、脂質RAFT/Caveolin-1マイクロドメインで観察されたタンパク質調整が、過剰生産および異常なカルパインの活性化から細胞を保護するために必要なプロセスとして視覚化できることを示唆しています。Zucker糖尿病ラット(ZDR)の大動脈で、eNOS、カルパイン-1、およびHsp90レベルの変化が観察されています。これらの動物で発生するHSP90の損失は、カルパインの異常な活性化を示しており、それによって生理学的細胞状態への移行を示しています。

ここでは、Calpain-1は、内皮一酸化窒素シンターゼ(ENOS)および熱ショックタンパク質90(HSP90)と関連してBEND5細胞から分離された明確な脂質RAFT/カベオリン-1マイクロドメインの構成成分であると報告しています。Ca2+ - イノフォアA23187または高グルコースへの長期の細胞曝露による細胞内カルシウム濃度の摂動は、この部位での追加のHSP90分子の動員を伴うENOのレベルの有意な減少を誘発します。これらの条件では、細胞はCa2+の過負荷による細胞死により耐性があります。ENOSの減少は、Ca2+媒介のカベオリン-1凝集体からの放出だけでなく、Calpain-1による消化によるものでもあります。eNOSの消化におけるカルパイン-1の特定の関与は、合成カルパイン阻害剤(CI-2)の予防効果と、カベオリン-1マイクロドメインにおけるカルパイン-2およびカルパスタチンの非存在によって支持されています。これらの結果は、脂質RAFT/Caveolin-1マイクロドメインで観察されたタンパク質調整が、過剰生産および異常なカルパインの活性化から細胞を保護するために必要なプロセスとして視覚化できることを示唆しています。Zucker糖尿病ラット(ZDR)の大動脈で、eNOS、カルパイン-1、およびHsp90レベルの変化が観察されています。これらの動物で発生するHSP90の損失は、カルパインの異常な活性化を示しており、それによって生理学的細胞状態への移行を示しています。

We are here reporting that calpain-1 is a constitutive component of a distinct lipid raft/caveolin-1 microdomain isolated from bEnd5 cells in association with endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and heat shock protein 90 (HSP90). Perturbations in intracellular calcium concentration by Ca2+-ionophore A23187 or prolonged cell exposure to high glucose induce a significant decrease in the level of eNOS accompanied by a recruitment of additional HSP90 molecules at this site. In these conditions the cells are more resistant to cell death by Ca2+ overload. The decrease of eNOS has been due not only to its Ca2+-mediated release from the caveolin-1 aggregates but also to its digestion by calpain-1. The specific involvement of calpain-1 in digestion of eNOS is supported by the preventive effect of a synthetic calpain inhibitor (CI-2) and by the absence of calpain-2 and calpastatin in the caveolin-1 microdomain. These results suggest that the protein adjustments observed in lipid raft/caveolin-1 microdomains could be visualized as a process required to protect the cells against NO overproduction and aberrant calpain activation. Alterations in eNOS, calpain-1 and HSP90 levels have been observed in aorta of Zucker Diabetic Rats (ZDR). The loss of HSP90 occurring in these animals indicates an aberrant activation of calpain and thereby the transition from a physiological to a pathological cell condition.

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