H-フェリチンはトランスフェリンレセプター1を通じてヒト赤血球に優先的に取り込まれる（閾値依存性

H-Ferritin Is Preferentially Incorporated by Human Erythroid Cells through Transferrin Receptor 1 in a Threshold-Dependent Manner.

抄録

フェリチンは、24個の軽質（L）サブユニットと重質（H）サブユニットの異なる比率からなる鉄貯蔵タンパク質である。フェリチンの血清レベルは、体内の鉄レベルの臨床的なマーカーである。トランスフェリン受容体（TFR）1は、トランスフェリンだけでなくH-フェリチンの受容体でもあるが、2つの異なるリガンドとどのように結合するのか、H-フェリチンを優先的に取り込む血球タイプは不明である。これらの疑問を解決するため、我々はフローサイトメトリーにより造血細胞特異的なフェリチンの取り込みを調査した。Alexa Fluor 488で標識したH-フェリチンは、調べた様々な造血細胞株の中で赤血球に優先的に取り込まれ、様々な系統のヒト初代造血細胞の中では骨髄赤芽球にほぼ独占的に取り込まれました。赤血球系細胞によるH-フェリチンの取り込みは、非標識H-フェリチンによって強く阻害されたが、大過剰のホロトランスフェリンによって部分的に阻害されたに過ぎなかった。一方、これらの細胞による標識ホロトランスフェリンの内在化は、H-フェリチンでは阻害されなかった。内因性TFR1の機能を欠くが、トランスフェリン結合に必要なRGD配列を変異させたヒトTFR1を発現するチャイニーズハムスター卵巣細胞は、H-フェリチンを効率的に取り込んだ。このことは、TFR1がH-フェリチンとホロトランスフェリンに対して異なる結合部位を持っているということを示している。これらの細胞によるH-フェリチンの取り込みには、細胞表面のTFR1発現量が閾値レベルである必要があったが、ホロトランスフェリンの取り込みには閾値はなかった。TFR1発現の閾値が必要であることは、ヒトの初代造血細胞の中で赤芽球のみがH-フェリチンを効率的に取り込む理由を説明することができる。

Ferritin is an iron-storage protein composed of different ratios of 24 light (L) and heavy (H) subunits. The serum level of ferritin is a clinical marker of the body's iron level. Transferrin receptor (TFR)1 is the receptor not only for transferrin but also for H-ferritin, but how it binds two different ligands and the blood cell types that preferentially incorporate H-ferritin remain unknown. To address these questions, we investigated hematopoietic cell-specific ferritin uptake by flow cytometry. Alexa Fluor 488-labeled H-ferritin was preferentially incorporated by erythroid cells among various hematopoietic cell lines examined, and was almost exclusively incorporated by bone marrow erythroblasts among human primary hematopoietic cells of various lineages. H-ferritin uptake by erythroid cells was strongly inhibited by unlabeled H-ferritin but was only partially inhibited by a large excess of holo-transferrin. On the other hand, internalization of labeled holo-transferrin by these cells was not inhibited by H-ferritin. Chinese hamster ovary cells lacking functional endogenous TFR1 but expressing human TFR1 with a mutated RGD sequence, which is required for transferrin binding, efficiently incorporated H-ferritin, indicating that TFR1 has distinct binding sites for H-ferritin and holo-transferrin. H-ferritin uptake by these cells required a threshold level of cell surface TFR1 expression, whereas there was no threshold for holo-transferrin uptake. The requirement for a threshold level of TFR1 expression can explain why among primary human hematopoietic cells, only erythroblasts efficiently take up H-ferritin.