ウシ血清アルブミンのチロシン残基は、Heme/H2O2/NO2からSH-SY5Y細胞を保護する上で重要な役割を果たします。

血清アルブミン（SA）は、溶血のヘムスカベンジャーとして作用することが示されており、ヘムの毒性効果から細胞を保護できます。ただし、ヘム解毒におけるSAのメカニズムはよく理解されていません。興味深いことに、増加する研究は、ヘム/H2O2依存性反応が過剰な血管内溶血条件におけるヘム毒性の主要な原因である可能性が低いことを示しています。さらに、高レベルのNO2およびNO3-は、ヘム毒性効果にも関与していると思われる重度の溶血性疾患の患者でも発見されました。したがって、HEME/H2O2/NO2に対するSAの保護メカニズムを研究することは、誘発性細胞毒性が遊離ヘム関連障害の病理とより一致する可能性があることを提案しました。この研究では、ウシ血清アルブミン（BSA）のチロシン残基がSH-SY5Y細胞のヘムの解毒において顕著な役割を果たすという仮説をテストしました。BSAとチロシン修飾BSA（BSA-T）の両方を使用して、この保護メカニズムを調査しました。HEME/H2O2/NO2-によって誘発される細胞損傷（酸化的および硝酸損傷）のほとんどは、BSAまたはBSA-Tの等モル濃度で前処理によって防止され、BSAはBSA-Tよりも効率的であることが判明しました。一方、ヘムへのBSAまたはBSA-Tの結合には、ヘムのペルオキシダーゼ活性の低下は伴いません。まとめて、これらのデータは、血管内溶血疾患におけるヘム誘発性損傷に対するBSAの保護効果が、H2O2とのヘムの主要な反応性を防ぐことではなく、チロシンなどの特別な残基を介して他の重要なタンパク質を減少させることにより、損傷を少なくすることによって達成されることを示唆しています。

Serum albumin (SA) has been shown to act as a heme scavenger in hemolysis and can protect cell against the toxic effect of heme. However, the mechanism of SA in heme detoxification is not well understood. Interestingly, increasing studies indicate that heme/H2O2-dependent reaction is unlikely to be the principal cause of heme toxicity in excessive intravascular hemolysis conditions. Moreover, high levels of NO2- and NO3- were also found in patients with severe hemolytic diseases, which seem to involve in heme toxic effect as well. Therefore, we proposed that studying the protection mechanism of SA against the heme/H2O2/NO2--induced cytotoxicity may be more consistent with free heme-associated disorder pathologies. In this study, we tested the hypotheses that tyrosine residues of bovine serum albumin (BSA) play a prominent role in detoxifying heme in SH-SY5Y cells. Both BSA and tyrosine modified BSA (BSA-T) were used to explore this protective mechanism. Most of cellular injury (oxidative and nitrative damage) induced by heme/H2O2/NO2- were prevented by pretreatment with an equimolar concentration of BSA or BSA-T, and BSA was found more efficient than BSA-T. Meanwhile, BSA or BSA-T binding to heme is not accompanied by a decrease of heme's peroxidase activity. Collectively, these data suggest that the protecting effect of BSA against heme-induced damage in the intravascular hemolysis diseases is not accomplished by preventing the primary reactivity of heme with H2O2, but by trapping radical through special residues such as tyrosine to render other important protein less damaged.