プロスタグランジンエンドペルオキシドシンターゼ：なぜ2つのアイソフォーム？

プロスタグランジンエンドペルオキシドシンターゼ-1 [プロスタグランジンG/Hシンターゼ-1（PGHS-1）]およびPGHS-2は、プロスタグランジンおよびその他のエイコサノイドへのアラキドン酸の変換における重要な酵素です。このレビューでは、これらのアイソフォームをシクロオキシゲナーゼ-1（COX-1）およびCOX-2と呼びます。この簡単なレビューでは、これらの酵素の研究における最近の開発に焦点を当てています。COX-2の発現レベルの変化は、腸上皮細胞の明確な表現型の変化をもたらします。腸上皮細胞におけるCOX-2の過剰発現は、細胞外マトリックスタンパク質への接着の増加とアポトーシスの阻害をもたらします。マウスにおけるCOX-2遺伝子の破壊は、腎異形成、心線維症、および卵巣の欠陥をもたらします。興味深いことに、COX-1遺伝子の破壊は、COX-2で観察されたものとは異なる異なる表現型変化をもたらします。COX-1ヌルマウスはよく生き残り、胃の病理がなく、野生型マウスよりもインドメタシン誘発性胃潰瘍が少なくなります。これらの2つの密接に関連する酵素は、生物に異なる機能を持たなければなりません。なぜなら、その発現の欠如はそれぞれのアイソフォームごとに異なる表現型の変化を引き起こすためです。

Prostaglandin endoperoxide synthase-1 [prostaglandin G/H synthase-1 (PGHS-1)] and PGHS-2 are key enzymes in the conversion of arachidonic acid to prostaglandins and other eicosanoids. We refer to these isoforms as cyclooxygenase-1 (COX-1) and COX-2 in this review. This brief review focuses on recent developments in the study of these enzymes. Alterations in the expression levels of COX-2 result in distinct phenotypic changes in intestinal epithelial cells. Overexpression of COX-2 in intestinal epithelial cells results in increased adhesion to extracellular matrix proteins and inhibition of apoptosis. Disruption of the COX-2 gene in mice results in renal dysplasia, cardiac fibrosis, and defects in the ovary. Interestingly, disruption of the COX-1 gene results in distinct phenotypic changes different from those observed for COX-2. COX-1 null mice survive well, have no gastric pathology, and show less indomethacin-induced gastric ulceration than wild-type mice. These two closely related enzymes must have distinct functions in the organisms, since lack of their expression causes distinct phenotypic changes for each respective isoform.