リソソームホスホリパーゼA2による側鎖オキシステロールのエステル化

コレステロールから生成されたサイドチェーンオキシステロールは、酵素的または非酵素的にさまざまな生物活性を示します。レシチン - コレステロールアシルトランスフェラーゼ（LCAT）は、これらのステロールとコレステロールのC3-ヒドロキシル基を推定します。リソソームホスホリパーゼA2（LPLA2）はLCATに関連していますが、コレステロールのエステル化を触媒しません。第一に、酸性条件下での組換えマウスLPLA2およびジオレイル-PC/スルファチド/オキシステロールリポソームを使用して、LPLA2による側鎖オキシステロールのエステル化を調査しました。TLCおよびLC-MS/MSは、27-ヒドロキシコレステロールのC3およびC27-ヒドロキシル基をLPLA2によって個別にエステル化して、C27-ヒドロキシルの好みを持つモノエステルを形成できることを示しました。コレステロールはこの反応を阻害しませんでした。また、LPLA2は他の側鎖オキシステロールをエステル化しました。LCATを含むマウス血清によるそれらの推定は、LPLA2によるエステリフィケーションがC3-ヒドロキシル基で発生するという考えを支持しました。LPLA2トランスアシル化のアシル受容体として作用するN-アセチルスフィンゴシン（NAS）は、LPLA2による副鎖オキシステロールエステル化を阻害しました。これは、反応中に形成されたアシル-LPLA2中間体に関するヒドロキシコレステロールとNASの間の競合を示唆しています。反応混合物におけるカチオン性両親媒性薬物濃度またはイオン強度を上げると、LPLA2による側鎖オキシステロールエステル化の減少が誘発されました。これは、静電気相互作用を介してLPLA2と脂質膜表面との界面相互作用を介して進行する可能性があることを示しています。アシル-LPLA2中間および側鎖オキシステロールのドッキングモデルは、LPLA2によるステロールのトランスアシル化メカニズムを解明するための新しい洞察を提供しました。最後に、野生型マウスから調製された肺胞マクロファージ内の外因性25-ヒドロキシコレステロールエステリケーションは、LPLA2欠乏マウスのエンバレアマクロファージよりも有意に高かった。これは、LPLA2を介した側鎖オキシステロールのエステル化経路があることを示唆しています。

Side-chain oxysterols produced from cholesterol either enzymatically or non-enzymatically show various bioactivities. Lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT) esterifies the C3-hydroxyl group of these sterols as well as cholesterol. Lysosomal phospholipase A2 (LPLA2) is related to LCAT but does not catalyze esterification of cholesterol. First, esterification of side-chain oxysterols by LPLA2 was investigated using recombinant mouse LPLA2 and dioleoyl-PC/sulfatide/oxysterol liposomes under acidic conditions. TLC and LC-MS/MS showed that the C3 and C27-hydroxyl groups of 27-hydroxycholesterol could be individually esterified by LPLA2 to form a monoester with the C27-hydroxyl preference. Cholesterol did not inhibit this reaction. Also, LPLA2 esterified other side-chain oxysterols. Their esterifications by mouse serum containing LCAT supported the idea that their esterifications by LPLA2 occur at the C3-hydroxyl group. N-acetylsphingosine (NAS) acting as an acyl acceptor in LPLA2 transacylation inhibited the side-chain oxysterol esterification by LPLA2. This suggests a competition between hydroxycholesterol and NAS on the acyl-LPLA2 intermediate formed during the reaction. Raising cationic amphiphilic drug concentration or ionic strength in the reaction mixture evoked a reduction of the side-chain oxysterol esterification by LPLA2. This indicates that the esterification could progress via an interfacial interaction of LPLA2 with the lipid membrane surface through an electrostatic interaction. The docking model of acyl-LPLA2 intermediate and side-chain oxysterol provided new insight to elucidate the transacylation mechanism of sterols by LPLA2. Finally, exogenous 25-hydroxycholesterol esterification within alveolar macrophages prepared from wild-type mice was significantly higher than that from LPLA2 deficient mice. This suggests that there is an esterification pathway of side-chain oxysterols via LPLA2.