ヒト赤血球におけるバンド3タンパク質を介したSOの取り込みにおける酸化ストレスに対するマグネシウムの保護的役割

Protective Role of Magnesium against Oxidative Stress on SO Uptake through Band 3 Protein in Human Erythrocytes.

• Rossana Morabito
• Alessia Remigante
• Angela Marino

抄録

背景・目的:

酸化ストレスに関連した状態に対して有益な効果をもたらすマグネシウムは、酸化ストレスのin vitroモデルにおいて、バンド3タンパク質の陰イオン交換能力と基礎となるシグナル伝達を保護する可能性があると考えられています。

BACKGROUND/AIMS: Magnesium, whose supplementation provides beneficial effects against oxidative stress-related conditions, has been here used to possibly protect Band 3 protein anion exchange capability and underlying signaling in an in vitro model of oxidative stress.

方法:

10 mM MgClにあらかじめ曝露した全血サンプルを、酸化分子として選択したHO（300 μM、600 μM、および1 mM）で30分間処理した。別のプロトコルでは、ホスファターゼ阻害剤およびチオールアルキル化剤であるNEM(0.5,1,2mM)も適用した。Band 3タンパク質のアニオン交換能力を考慮したSO取り込みの速度定数を濁度法で測定し、一方、細胞内還元グルタチオン（GSH）レベルとBand 3タンパク質に主に属する膜-SH基をDTNB（5,5'-ジチオビス-（2-ニトロ安息香酸））と反応させた後、分光光度法で定量した。また、Band3タンパク質、シグナル伝達に関与するリン酸化チロシン(P-Tyr)、チロシンキナーゼ(Syk)の発現量も測定した。

METHODS: Whole blood samples pre-exposed to 10 mM MgCl, were treated for 30 min with HO (300 µM, 600 µM and 1 mM) chosen as oxidant molecule. In a separate protocol, NEM (0.5,1 and 2 mM), a phosphatase inhibitor and thiol-alkilant agent, has been also applied. The rate constant for SO uptake, accounting for Band 3 protein anion exchange capability, has been measured by a turbidimetric method, while intracellular reduced glutathione (GSH) levels and membrane -SH groups mostly belonging to Band 3 protein were spectrophotometrically quantified after reaction with DTNB (5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid). Expression levels of Band 3 protein, phosporylated Tyrosine (P-Tyr) and tyrosine kinase (Syk) involved in signaling have been also measured.

結果:

その結果、HO処理した赤血球のSO取り込み速度定数の低下は、NEMとは異なり、P-TyrとSykの両方の発現レベルを高く維持したまま、GSHレベルと膜-SH基は関与せず、Mgによって抑制されたことが示された。

RESULTS: Our results show that Mg prevented the reduction in the rate constant for SO uptake on HO-treated erythrocytes, not involving GSH levels and membrane -SH groups, unlike NEM, remaining both P-Tyr and Syk expression levels high.

結論:

したがって、i) SO の取り込み速度定数の測定は、Mg の保護効果を評価するための有用なツールである。

CONCLUSION: Hence, i) the measurement of the rate constant for SO uptake is a useful tool to evaluate Mg protective effect; ii) the use of two different oxidant molecules shed light on Mg effect which seems not to modulate phosphorylative pathways but would putatively stabilize membrane organization; iii) the use of Mg in food supplementation can be reasonably supported to protect erythrocytes homeostasis in case of oxidative stress-related diseases.

© Copyright by the Author(s). Published by Cell Physiol Biochem Press.