リン酸の急速な膜貫通交換を可能にする培地でインキュベートされたヒト赤血球におけるホスホイノシチドとホスファチジン酸の複数の代謝プール

1. HEPESベースの培地が考案されており、ヒト赤血球の原形質膜を横切る迅速なPI交換を可能にします。これにより、ヒト赤血球の代謝的に不安定なリン酸プールが、わずか5時間後に培地で[32p] Piと平衡になることができます。2。[32p] PIとの5-7時間のインキュベーションこの培地では、3つのリン脂質、ホスファチジン酸（PtDOH）、ホスファチジルイノシトール4-リン酸（PtDINS4P）およびホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸（PTDINS4,5P2）のみが放射能に標識されています。ptdins4pおよびptdins4,5p2の濃度は、インキュベーション全体で一定のままであるため、この標識プロセスは、モノエステルリン酸塩基の定常状態の離職を反映しています。3。そのようなインキュベーション中、5時間後にPtdins4、Ptdins4,5p2、およびPtdohのモノエステル化リン酸塩の特定の放射能は、その時点でのATPのガンマ - リン酸の特定の放射能の25〜30％のみである5時間後に安定した値になります。。これは代謝不均一性の結果であることを示唆しています。この不均一性は、ヒト血液中の赤血球の不均一な年齢分布の結果ではありません。したがって、細胞内のこれらの脂質の代謝コンパートメントがあるように見えます。これにより、数時間の時間以内に、これら3つの脂質の25〜30％のみが積極的に代謝されます。4.無傷のヒト赤血球のホスホイノシチダーゼCは、Ca2+ - イノフォア処理によって活性化される場合、総Ptdins4,5p2の50％と32pラベルを描いたptdins4,5p2の50％のみを細胞に加水分解します。赤血球膜における脂質の代謝的に活性および不活性なコンパートメント。したがって、Ptdins4pとPtdins4,5p2の少なくとも4つの代謝プールは、ヒト赤血球血漿膜で区別できます。5. PTDOH、PTDINS4P、およびPTDINS4,5P2の複数の非混合代謝プールが、無傷の赤血球の原形質膜で何時間もかけて維持されるメカニズムは不明ですが、いくつかの可能な説明が考慮されます。

1. A Hepes-based medium has been devised which allows rapid Pi exchange across the plasma membrane of the human erythrocyte. This allows the metabolically labile phosphate pools of human erythrocytes to come to equilibrium with [32P]Pi in the medium after only 5 h in vitro. 2. After 5-7 h incubation with [32P]Pi in this medium, only three phospholipids, phosphatidic acid (PtdOH), phosphatidylinositol 4-phosphate (PtdIns4P) and phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PtdIns4,5P2) are radioactively labelled. The concentrations of PtdIns4P and PtdIns4,5P2 remain constant throughout the incubation, so this labelling process is a reflection of the steady-state turnover of their monoester phosphate groups. 3. During such incubations, the specific radioactivities of the monoesterified phosphates of PtdIns4, PtdIns4,5P2 and PtdOH come to a steady value after 5 h that is only 25-30% of the specific radioactivity of the gamma-phosphate of ATP at that time. We suggest that this is a consequence of metabolic heterogeneity. This heterogeneity is not a result of the heterogeneous age distribution of the erythrocytes in human blood. Thus it appears that there is metabolic compartmentation of these lipids within cells, such that within a time-scale of a few hours only 25-30% of these three lipids are actively metabolized. 4. The phosphoinositidase C of intact human erythrocytes, when activated by Ca2+-ionophore treatment, only hydrolyses 50% of the total PtdIns4,5P2 and 50% of 32P-labelled PtdIns4,5P2 present in the cells: this enzyme does not discriminate between the metabolically active and inactive compartments of lipids in the erythrocyte membrane. Hence at least four metabolic pools of PtdIns4P and PtdIns4,5P2 are distinguishable in the human erythrocyte plasma membrane. 5. The mechanisms by which multiple non-mixing metabolic pools of PtdOH, PtdIns4P and PtdIns4,5P2 are sustained over many hours in the plasma membranes of intact erythrocytes are unknown, although some possible explanations are considered.