ヒト気道における外因性アルカリホスホジエステラーゼIの生化学的証拠

二核酸は細胞表面受容体と相互作用し、肺内の粘液繊毛クリアランスの速度を調節するシグナル分子であるため、我々はヒト気道上皮細胞を用いてその代謝を研究した。極性上皮の粘膜表面に膜結合型酵素が検出され、広範な基質特異性を持つ二核酸（ジアデノシンポリリン酸およびジウリジンポリリン酸Up(n)U, n = 2から6）を代謝した。この酵素反応はヌクレオシド一リン酸（NMP）およびNp(n)(-)(1)（N = AまたはU）を生成し、ヌクレオシド5'-トリフェスフェート（α,β-メチルアデノシン三リン酸ATP > ATP >/=ウリジン三リン酸 > グアニジン三リン酸 > シチジン三リン酸）によって阻害された。(3)HUp(4)Uの見かけのミカリス定数（K(m,app)）および見かけの最大速度（V(max,app)）はそれぞれ22 +/- 4 μMおよび0.24 +/- 0.05 nmoles.min(-)(1).cm(-)(2)であった。チミジン5'-モノリン酸p-ニトロフェニルエステルおよびアデノシン二リン酸（ADP）-リボースは、外因性アルカリホスホジエステラーゼI（PDE I）活性の基質として、気道上皮の頂面によっても加水分解された。ADP-リボースは(3)HUp(4)Uと競合し、K(i)は23 +/- 3 μMであった。ADP-リボースとAp(4)Aの代謝は、環状ヌクレオチドホスホジエステラーゼの阻害薬（3-イソブチル-1-メチルキサンチン、Ro 20-1724、1,3-ジプロピル-8-p-スルホフェニルキサンチン）の影響を受けなかったが、フッ化物とN-エチルマレイミドによって同様に阻害された。これらの結果は、PDE Iがヒト気道における細胞外の二核酸の加水分解に関与していることを示唆している。PDE Iの広範な基質特異性は、腔表面におけるいくつかのシグナル伝達イベントに関与する可能性を示唆しており、特にプリノ受容体の活性化や細胞表面タンパク質のリボシル化が考えられる。