Báo cáo khoa học: Oxygen tension regulates the expression of a group of procollagen hydroxylases

Oxygen Tension Regulates the Expression of a Group of Procollagen Hydroxylases

Tác giả: Karl-Heinz Hofbauer, Bernhard Gess, Christiane Lohaus, Helmut E. Meyer, Dörte Katschinski, and Armin Kurtz

Lĩnh vực: Sinh hóa, Sinh lý học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá cách thức mà áp lực oxy ảnh hưởng đến biểu hiện của các enzyme hydroxylase quan trọng trong quá trình hình thành sợi collagen, bao gồm prolyl-4-hydroxylases (P4h) và procollagen lysyl-hydroxylases (PLOD). Sử dụng dòng tế bào cơ trơn mạch máu chuột cống A7r5, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy môi trường thiếu oxy (hypoxia) làm tăng biểu hiện mRNA của các tiểu đơn vị alpha của hai loại enzyme P4h (P4hal và P4ha2) cũng như hai loại lysyl-hydroxylase (PLOD1 và PLOD2) theo thời gian. Các tác nhân hóa học như deferoxamine và cobaltous chloride cũng cho kết quả tương tự. Hiện tượng này cũng được ghi nhận trên các dòng tế bào khác như As4.1 và Hepal, nhưng không xảy ra trên dòng tế bào HepalC4 vốn bị khiếm khuyết yếu tố phiên mã cảm ứng với oxy (HIF-1). Điều này cho thấy hypoxia kích thích biểu hiện của một nhóm enzyme hydroxylase cần thiết cho sự hình thành sợi collagen, và quá trình này được điều phối bởi HIF-1.

Mục lục chi tiết:

• Abstract
• Keywords
• Introduction
• Materials and methods
• Cell cultures
• Preparation of protein samples
• Two-dimensional PAGE
• Staining of two-dimensional PAGE
• Protein sequence analysis
• RNA isolation
• Real time PCR analysis
• Statistics
• Results
• Figure 1. Two-dimensional electrophoresis of proteins isolated from the rat vascular smooth muscle cell line A7r5.
• Figure 2. Time course of P4ha1, P4ha2 mRNA (A) and PLOD1, PLOD2 mRNA (B) and PDI, procollagen Ia mRNA (C) in A7r5 cells after exposure of the cells to 1% O2.
• Figure 3. P4ha1, P4ha2, PDI and PLOD1, PLOD2, and procollagen Ia mRNA in A7r5 cells after exposure to cobalt(II) chloride (100 μmol·L⁻¹) (A) or to deferoxamine (100 µmol·L⁻¹) (B) for 12 h at 21% O2.
• Figure 4. P4ha1, P4ha2, PDI, PLOD1 and PLOD2 mRNA in mouse As4.1 cells after exposure to hypoxia (0.5% O2), to deferoxamine (100 µmol·L⁻¹) and to cobalt(II) chloride (100 µmol·L⁻¹)(at 21%O2) for 4.5 h of incubation.
• Figure 5. P4hal, P4ha2, PDI mRNA and procollagen Ia mRNA in Hepa1 (A) and in Hepa1C4 cells (B) after exposure to hypoxia (0.5% O2) or to deferoxamine (100 µmol·L⁻¹) at 21% O2.
• Figure 6. P4ha1, P4ha2, PDI, PLOD1 and PLOD2 mRNA in mouse embryonic fibroblasts with intact and with disrupted HIF-1α gene after exposure to hypoxia (0.5% O2) or to deferoxamine (100 µmol·L⁻¹) at 21%O2 for 24 h.
• Figure 7. P4hal, P4ha2, PDI, PLOD1, PLOD2, and procollagen I(α) mRNA in mouse As4.1 cells after incubation with tunicamycin (10 µg·mL⁻¹) for 24 h at 21% O2.
• Discussion
• Figure 8. Feedback regulation of procollagen-hydroxylase expression by oxygen to maintain procollagen hydroxylation at variable cellular oxy- gen tensions.
• References