3）脳における12-リポキシゲナーゼの局在とその性質

Localization and characterization of arachidonate 12-lipoxygenase in brain tissues.

はじめに

　12-リポキシゲナーゼはアラキドン酸の12位の炭素に酸素を添加し，12-hydroperoxy-5,8,14-cis-10-trans-eicosatetraenoic acid（12-HPETE）を産生する酵素である。この12-HPETEはきわめて不安定な物質であり，大部分は12-hydroxy-5,8,14-cis-10-trans-eicosatetraenoicacid（12-HETE）に，一部は12-keto-5,8,14-cis-10-trans-eicosatetraenoic acid（12-KETE），8-hydroxy-11,12-epoxy-5,9,14-eicosatrienoic acid（8-HEpETE， hepoxilin A3）などに代謝される。以前，動物組織にはリポキシゲナーゼが存在しないとされていたが，1974～75年にヒトやウシの血小板に12-リポキシゲナーゼが存在することが初めて確認された^5,14）。その後，同酵素はモノクローン抗体を用いた免疫親和性クロマトグラフィ法によりブタの白血球^25），下垂体前葉^19），ウシの気管粘膜^6），白血球および血小板^18），ヒト血小板^4）の各サイトゾル分画よりそれぞれ精製され，抗原性，基質特異性，活性の安定性，反応速度から「白血球型」と「血小板型」の2種類存在することが確認されている。また，ブタ白血球^26）とヒト血小板^{3，9，27）}より同酵素のcDNAがクローニングされ，アミノ酸の一次配列のホモロジーも65.4％であることが判明している。さらに，ウシ気管粘膜からも同酵素のcDNAがクローニングされ，発生学的には血小板型12-リポキシゲナーゼよりは白血球型のものと同様に15-リポキシゲナーゼに近いとされている^11）。

　脳におけるアラキドン酸のリポキシゲナーゼ産物に関する最初の報告は，1978年のSautebinらによるものと考えられる。彼らはラット脳のホモジネートより，PGF2αとほぼ同量の12-HETEを見いだし，それが断頭により増加すると報告している^16）。その後，脳虚血，脳損傷あるいはてんかんなどの病態モデルにおいて種々のエイコサノイドが検出され，その主たるものが，12-HETEであることは一致している^23）。しかし，12-リポキシゲナーゼの由来については，培養グリア細胞に同酵素の活性を見いだしたという報告^7）があるが，中枢神経における同酵素の局在およびその代謝物の生理活性については，あまり解明されていない。

　12-lipoxygenase oxygenates the 12 position of arachidonic acid producing its 12S-hydroperoxy derivative. With the aid of monoclonal and polyclonal anti-porcine 12-lipoxygenase antibodies, we attempted to elucidate the enzymatic properties and the exact immunohistochemical localization of 12-lipoxygenase in canine brain tissues.

　The cytosol fraction from a thoroughly irrigated canine cerebrum was subjected to immunoaffinity chromatography using a monoclonal antibody. 12-lipoxygenase eluted from the column with some retardation. This enzyme, with a specific activity of 9 nmol/min/mg protein, converted arachidonic acid to 12(S)-hydroperoxy-5, 8, 10, 14-eicosatetraenoic acid. The enzyme was active not only with arachidonic acid, but also with linoleic and α-linolenic acids. In contrast, canine platelet 12-lipoxygenase was almost inactive with linoleic and α-linolenic acids. So the cerebral enzyme was distinct from the platelet one in terms of antigenicity and substrate specificity.