リポタンパクリパーゼおよびヘパラン硫酸プロテオグリカンの硫酸化に対する塩素酸塩の影響。ヘパラン硫酸プロテオグリカンの硫酸化はリポタンパクリパーゼの分解に影響を与える。

鳥類培養脂肪細胞では、新規に合成されたリポタンパクリパーゼの76%が培地中に放出される前に分解される (Cupp, M., Bensadoun, A., and Melford, K. (1987) J. Biol. Chem. 262, 6383-6388)。同グループ (Cisar, L. A., Hoogewerf, A. J., Cupp, M., Rapport, C. A., and Bensadoun, A. (1989) J. Biol. Chem. 264, 1767-1774) は、分解が起こるためにはリポタンパクリパーゼと細胞表面ヘパラン硫酸プロテオグリカンの一群との相互作用が必要であると提唱している。この仮説をさらに検証するため、硫酸アデニルトランスフェラーゼの阻害剤である塩素酸ナトリウムを用いてグリコサミノグリカンの硫酸化を阻害することにより、形質膜のリパーゼ結合能を低下させた。塩素酸塩は、トリプシン遊離性ヘパラン硫酸プロテオグリカンへの硫酸塩の取り込みを対照レベルの20%にまで減少させた。トリプシン遊離性ヘパラン硫酸プロテオグリカン中のウロン酸量は一定に維持されていた。したがって、塩素酸塩はヘパラン硫酸鎖上の硫酸化密度を約5分の1に低下させた。同一画分において、塩素酸塩はSephacryl S-300で測定されたヘパラン硫酸の中央値Mrを増加させた。塩素酸塩は脂肪細胞への125I-リポタンパクリパーゼの最大結合を4分の1に減少させたが、親和性定数に有意な影響は認められなかった。塩素酸塩は30 mMまで用量依存的にリポタンパクリパーゼ分泌を増加させた。パルス・チェイスプロトコルを用いて、対照細胞と塩素酸塩処理細胞におけるリパーゼ合成に有意差はなく、分泌の増加はリポタンパクリパーゼ分解速度の低下によって説明できることが示された。対照細胞では合成された酵素の77 +/- 11%が分解されたのに対し、塩素酸塩処理細胞では分解が合成量の42 +/- 9%に減少した。本研究は、ヘパラン硫酸プロテオグリカンの硫酸化低下が脂肪細胞表面に対するリパーゼの最大結合を減少させることを示している。細胞表面ヘパラン硫酸へのリポタンパクリパーゼの結合がリパーゼ分解に必要であるというモデルと一致して、塩素酸塩処理培養物では分解が減少する。本報告では、塩素酸塩がリポタンパクリパーゼの硫酸化を阻害すること、および本酵素の脱硫酸化がその触媒効率や培養脂肪細胞への結合に影響を及ぼさないことも示されている。