ゲラニオールとβ-イオノン乳がん細胞で増殖、細胞周期進行、およびサイクリン依存性キナーゼ2活性を阻害

Geraniol and beta-ionone inhibit proliferation, cell cycle progression, and cyclin-dependent kinase 2 activity in MCF-7 breast cancer cells independent of effects on HMG-CoA reductase activity.

ゲラニオールとβ-イオノンはHMG-CoA還元酵素活性への効果と無関係にMCF-7乳がん細胞で増殖、細胞周期進行、およびサイクリン依存性キナーゼ2活性を阻害する。

cell cycle progression：細胞周期進行
HMG-CoA reductase ：HMG-CoA還元酵素

ＰＵＢＭＥＤより

Biochem Pharmacol. 2005 Jan 15;69(2):361.

Duncan RE, Lau D, El-Sohemy A, Archer MC.

Department of Nutritional Sciences, Faculty of Medicine, University of Toronto, Fitzgerald Building, 150 College Street, Toronto, Ont., Canada M5S 3E2.

Erratum in

Abstract

要旨

3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase catalyzes the formation of mevalonate, a precursor of cholesterol that is also required for cell proliferation. Mevalonate depletion results in a G1 phase cell cycle arrest that is mediated in part by impaired activity of cyclin-dependent kinase (CDK) 2, and decreased expression of positive regulators of G1 to S phase progression. Inhibition of mevalonate synthesis may, therefore, be a useful strategy to impair the growth of malignant cells.

3ヒドロキシ3-メチルグルタリル補酵素Ａ(HMG-CoA)還元阻害剤は細胞増殖にも必要なコレステロール前駆体の
メバロン酸形成に触媒作用を及ぼす。メバロン酸欠乏は結果的にサイクリン依存性キナーゼ (CDK) 2の活性障害によって一部において介在するG1相細胞周期停止を生み出してS期進行へのG1の発現制御の発現を減少させた。従って、メバロン酸合成の抑制は悪性細胞増殖を減じるための有益な戦略であるかもしれない。

3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A ：3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル補酵素A
reductase 還元酵素
Mevalonate depletion　メバロン酸欠乏
cell cycle arrest　細胞周期停止
cyclin-dependent kinase (CDK) 2 ：サイクリン依存性キナーゼ (CDK) 2
positive regulators  発現制御
malignant cells 悪性細胞

Plant isoprenoids, including beta-ionone and geraniol, have previously been shown to inhibit rodent mammary tumor development, and rodent and avian hepatic HMG-CoA reductase activity. We hypothesized that the putative anti-proliferative and cell cycle inhibitory effects of beta-ionone and geraniol on MCF-7 human breast cancer cells in culture are mediated by mevalonate depletion resulting from inhibition of HMG-CoA reductase activity.

β-イオノンとゲラニオールを含む植物のイソプレノイドは以前齧歯目の乳房腫瘍増殖およびトリの肝ＨＭＧ‐ＣｏＡ還元酵素活性を阻害することを示した。我々は、培養でMCF-7ヒト乳がん細胞へのβ-イオノンおよびゲラニオールの推定される抗増殖および細胞周期阻害作用はＨＭＧ‐ＣｏＡ還元酵素活性の阻害に起因するメバロン酸欠乏
によって媒介されると仮定した。

Flow cytometric analysis showed a G1 arrest in isoprenoid-treated MCF-7 cells, and also a G2/M arrest at higher concentrations of isoprenoids. These compounds minimally affected the growth of MCF-10F normal breast epithelial cells. Both beta-ionone and geraniol inhibited CDK 2 activity and dose-dependently decreased the expression of cyclins D1, E, and A, and CDK 2 and 4, without changing the expression of p21cip1 or p27kip1.

フローサイトメトリー分析はイソプレノイド処理MCF-7細胞のＧ１期停止、更には高濃度のイソプレノイドでG2/M停止を示した。これらの成分は最小にMCF-10F正常の胸部上皮細胞の成長に影響を及ぼした。β-イオノンとゲラニオールの両方はサイクリン依存性キナーゼ (CDK) 2を阻害して、p21cip1または p27kip1の発現を変化させることなしにcyclins D1, E, A, およびCDK 2 と 4の発現を容量依存的に減少させた。

Flow cytometric フローサイトメトリー

Although both beta-ionone and geraniol also inhibited MCF-7 proliferation, only geraniol inhibited HMG-CoA reductase activity. While these effects were significantly correlated (r2=0.89, P <0.01), they were not causally related, since exogenous mevalonate did not restore growth in geraniol-inhibited cells.
また、β-イオノンとゲラニオールの両方はMCF-7増殖を阻害したにもかかわらず、ゲラニオールだけはＨＭＧ‐ＣｏＡ還元酵素活性を阻害した。これらの作用は有意に相関（r2=0.89、P<0.01）いるのに対して、外因性メバロン酸はゲラニオール阻害細胞で増殖を回復しなかったけれどもそれらは原因となって関連はなかった。

These findings indicate that mechanisms other than impaired mevalonate synthesis mediate the anti-proliferative and cell cycle regulatory effects of beta-ionone and geraniol in human breast cancer cells.

これらの研究結果はメバロン酸合成障害より他のメカニズムがヒト乳がん細胞でβ-イオノンおよびゲラニオールの抗増殖と細胞サイクル制御作用を媒介することを示す。