高密度リポタンパク質とリン脂質二重層の間のコレステリルエステル移動

高密度リポタンパク質関連コレステリルエステル（HDL CE）は、「選択的取り込み」と呼ばれる経路であるHDLアポタンパク質の平行した摂取なしに、多くの細胞によって取り上げられます。この経路の最初のステップであるHDL CEの原形質膜への可逆的取り込みは、本研究の対象です。膜タンパク質の役割を調べるために、分離ラット肝臓血漿膜へのHDL CE組み込みの速度を、タンパク質を欠いている合成膜への取り込み速度と比較しました。両方の膜システムは、CEの飽和状態の取り込みを示し、類似した速度（約2時間、50マイクログラムのHDLタンパク質で測定）で示されました。生物学的および合成膜から「追いかける」CEトレーサーに非標識HDLを添加すると、2つの速度論的に異なるCEプールが明らかになりました（T1/2約0.5時間およびT1/2が約30時間）。生物学的膜と合成膜の両方が両方のプールに同様の量のCEを受け入れ、膜リン脂質と比較して2〜4 mol％の最大組み込みがありました。HDLと膜の間のCE移動は、エステル化コレステロールの1次移動とは対照的に、速度論的に2次でした。CEの摂取にアポリポタンパク質の直接関与の証拠はありませんでした。HDLのCEまたは同様の速度で膜に伝達される同様の粒子サイズのタンパク質を含まないマイクロエマルジョン。CE移動にHDL両親媒性コートと膜外側のリーフレットの一時的な融合が必要である可能性を調べるために、放射性標識カーディオリピンをHDL粒子または合成膜に組み込んだか、水性相を介してびまんでびまん性のあるコートマーカーとして合成膜に組み込まれました。HDLと膜の間の移動は観察されませんでした。したがって、CEは、両親媒性コート融合を伴わず、膜タンパク質またはアポリポタンパク質のいずれにも依存しない衝突媒介プロセスでHDLと細胞膜の間に転送されます。

High density lipoprotein-associated cholesteryl esters (HDL CE) are taken up by many cells without parallel uptake of HDL apoproteins, a pathway we have termed "selective uptake." The first step in this pathway, the reversible incorporation of HDL CE into the plasma membrane, is the subject of the present study. To examine the role of membrane proteins, the rate of HDL CE incorporation into isolated rat liver plasma membrane was compared with the rate of incorporation into synthetic membranes devoid of protein. Both membrane systems exhibited saturable uptake of CE, and at rates that were similar (t1/2 approximately 2 h, measured with 50 micrograms of HDL protein). Addition of unlabeled HDL to "chase" CE tracer from the biological and synthetic membranes revealed two kinetically distinct CE pools (t1/2 approximately 0.5 h and t1/2 approximately 30 h). Both biological and synthetic membranes accepted similar amounts of CE into both pools, with a maximum incorporation of 2-4 mol % relative to membrane phospholipids. CE transfer between HDL and membranes was kinetically second-order, in contrast to the first-order transfer of unesterified cholesterol. There was no evidence for direct participation of any apolipoprotein in CE uptake; CE in HDL or in protein-free microemulsions of similar particle size transferred to membranes at similar rates. To examine the possibility that CE transfer requires transient fusion of the HDL amphipathic coat with the membrane outer leaflet, radiolabeled cardiolipin was incorporated into either HDL particles or into synthetic membranes as an amphipathic coat marker that does not diffuse through the aqueous phase; transfer between HDL and membranes was not observed. Thus, CE are transferred between HDL and cell membranes in a collision-mediated process that does not involve amphipathic coat fusion and is not dependent on either membrane protein or apolipoproteins.