肺動脈平滑筋におけるテトラヒドロビオプテリン合成と誘導性一酸化窒素産生

最近（Am。J。Respir。CellMol。Biol。7：471-476、1992）、リポ多糖（LPS）とサイトカインの混合物がmRNAおよび誘導性一酸化窒素シンターゼのタンパク質発現の時間依存性増加をもたらすことを報告しました（inos）培養ラット肺動脈平滑筋細胞（RPASM）。現在の研究では、テトラヒドロビオプテリン（BH4）のde novo合成がLPSおよびサイトカイン誘発NO産生にとって重要であることを示すことにより、RPASMにおけるINOSの調節に関する観察を拡張します。LPSとサイトカインのガンマインターフェロン、インターロイキン-1ベータ、および腫瘍壊死因子アルファの混合物は、BH4バイオシンセシスの速度制限酵素であるGTP-シクロヒドロラーゼ-I（GTP-CH）のmRNAの定常状態レベルを増加させました。GTP-CHに対するmRNAのレベルは4時間で検出可能になり、ノーザンブロット分析と逆配写エラーゼ連鎖反応により24時間でさらに増加し​​ました。基底条件下で検出できない総細胞内ビオプテリンレベルは、LPSおよびサイトカインに24時間暴露した後に増加しました（32.3 +/- 0.8 pmol/mgタンパク質）。培地中の亜硝酸塩濃度によって決定されるLPSおよびサイトカイン誘発NO産生は、24時間でGTP-CH阻害剤、2,4-ジアミノ-6-ヒドロキシピリミジン（DAHP）によって濃度依存的に減少しました。DAHPはまた、細胞内バイオプテリンのLPSおよびサイトカイン誘発性の蓄積を完全に阻害しました。GTP-CHに依存しないサルベージ経路を介してBH4を供給するセピアプテリンは、LPSおよびサイトカイン誘発NO産生に対するDAHPの効果を逆転させました（抽象的に切り捨てられた250語で切り捨てられます）

We recently reported (Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 7: 471-476, 1992) that a mixture of lipopolysaccharide (LPS) and cytokines produced a time-dependent increase in mRNA and protein expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) in cultured rat pulmonary artery smooth muscle cells (RPASM). In the current study we extend observations on regulation of iNOS in RPASM by showing that de novo synthesis of tetrahydrobiopterin (BH4) is critical for LPS and cytokine-induced NO production. A mixture of LPS and the cytokines gamma-interferon, interleukin-1 beta, and tumor necrosis factor-alpha increased steady-state levels of mRNA of GTP-cyclohydrolase-I (GTP-CH), the rate-limiting enzyme in BH4 biosynthesis. Levels of mRNA to GTP-CH became detectable by 4 h, with further increases at 24 h by Northern blot analysis and reverse-transcriptase polymerase chain reaction. Total intracellular biopterin levels, undetectable under basal conditions, increased after 24 h exposure to LPS and cytokines (to 32.3 +/- 0.8 pmol/mg protein). LPS and cytokine-induced NO production, determined by nitrite concentrations in the medium, was decreased in a concentration-dependent manner by the GTP-CH inhibitor, 2,4-diamino-6-hydroxypyrimidine (DAHP) at 24 h. DAHP also inhibited completely the LPS- and cytokine-induced accumulation of intracellular biopterins. Sepiapterin, which supplies BH4 through a salvage pathway independent of GTP-CH, reversed the effect of DAHP on LPS and cytokine-induced NO production.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)