脂質過酸化反応によるアクロレインの生成とタンパク質修飾 Formation of Acrolein and Its Conjugate with Proteins during Lipid Peroxidation

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著者

    • 内田 浩二 UCHIDA Koji
    • 名古屋大学大学院生命農学研究科 Laboratory of Food and Biodynamics, Nagoya University Graduate School of Bioagricultural Sciences

抄録

タバコの煙や排気ガスなどに含まれる環境汚染物質アクロレイン (CH<SUB>2</SUB>=CH-CHO) とタンパク質との反応を解析し, リジン残基の選択的修飾に伴う新規付加体FDP-リジンの生成を確立した。FDP-リジンはアクロレイン修飾タンパク質のみならず, 酸化LDLからも検出されたことから, 脂質過酸化産物である可能性が示唆された。そこで, FDP-リジンに対するモノクローナル抗体を作製し, in vitro系における抗原物質の生成を免疫化学的手法により検討したところ, LDL過酸化や不飽和脂肪酸自動酸化系などにおいてFDP-リジンの生成が観察された。さらに, 動脈硬化巣などの生体組織においても顕著な陽性染色所見が得られたことなどから, 生体内においてもアクロレインが脂質過酸化反応に伴い生成され, さらにタンパク質との反応により特異的な付加体 (FDP-リジン) を生成することが立証された。

Acrolein, an unpleasant and troublesome by-product of overheated organic matter, occurs as a ubiquitous pollutant in the enviroment, e.g., incomplete combustion of plastic materials, cigarette smoking, and overheating frying oils. In this review, the process of discovery that the most toxic aldehyde acrolein is not just a pollutant but also a lipid peroxidation product that could be ubiquitously generated in biological systems is introduced. During incubation with protein, acrolein preferentially reacted with lysine residues to generate the novel acrolein-lysine adduct, N<SUP>ε</SUP>- (3-formyl-3, 4-dehydropiperidino) lysine (FDP-lysine). Acid hydrolysis of the adduct led to derivative detectable with amino acid analysis. During incubation of LDL with acrolein, lysine residues that had disappeared were partially recovered by FDP-lysine. The same derivative was detected in the oxidatively modified LDL with Cu<SUP>2+</SUP>. To confirm the presence of protein-bound acrolein in vivo, the monoclonal antibody (mAb5F6) against acrolein-modified protein was raised. The acrolein-lysine adduct, FDP-lysine, was found to be an epitope of the antibody. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for measuring free acrolein indicated a considerable acrolein to be released from Cu<SUP>2+</SUP>-oxidized LDL. That (i) oxidative modification of low-density lipoprotein (LDL) with Cu<SUP>2+</SUP> generated acrolein-LDL adducts and (ii), during long-term incubation of protein with glucose, ascorbate, or arachidonate in vitro, arachidonate was the only source of antigenic material suggest polyunsaturated fatty acids to possibly be sources of acrolein that cause the production of protein-bound acrolein. Immunohistochemical analysis of atherosclerotic lesions from a human aorta demonstrated antigenic materials recognized by mAb5F6 to actually be present in the lesions and this to clearly be related to macrophages.

収録刊行物

  • 日本油化学会誌 = Journal of Japan Oil Chemists' Society  

    日本油化学会誌 = Journal of Japan Oil Chemists' Society 47(11), 1207-1215, 1998-11-20 

    Japan Oil Chemists' Society

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002277717
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10512582
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    REV
  • 雑誌種別
    大学紀要
  • ISSN
    13418327
  • NDL 記事登録ID
    4604480
  • NDL 雑誌分類
    ZP25(科学技術--化学・化学工業--油脂類)
  • NDL 請求記号
    Z17-255
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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