病態肺におけるサ-ファクタント・アポ蛋白受容体を介する分子機構の解析

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03670406
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 黒木 由夫 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (70161784)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秋野 豊明 札幌医科大学, 医学部, 教授 (80045377)
• Keywords: 肺表面活性物質 / リン脂質代謝 / 肺胞II型細胞 / 肺サ-ファクタント・アポ蛋白質 / ホスファチジルコリン / ホスファチジルイノシト-ル / 呼吸機能 / 糖脂質

Research Abstract

肺サ-ファクタント・アポ蛋白質は肺胞II型細胞ばかりでなく、肺胞マクロファ-ジにおいてもその代謝調節を担っていると考えられている。本研究は親水性肺サ-ファクタント・アポ蛋白質(SPーAおよびSPーD)に着目し、病態肺におけるアポ蛋白質によるリン酸質代謝調節機構および生体防御機構を解明することを目的とする。平成3年度の研究実績を以下に要約し、本研究で得られた新知見を列記する。
1.SPーAによる生物活性(肺胞II型細胞で高親和性受容体を介し、リン脂質分泌を抑制する)の発現とSPーAの構造との関係を検討した。SPーAの生物活性はC端側非コラ-ゲン領域を認識する単クロ-ン抗体により阻止された。コラゲナ-ゼ処理後単離した非コラ-ゲン領域のみでも生物活性は発現するが、未処理SPーAの約100倍の量を要した。受容体への結合部位はC端側に存在するが、高次構造維持に必要なコラ-ゲン様構造が重要であることを指摘した。
2.SPーDはSPーAと構造上の類似性を有するが、SPーAとは異なり肺洗浄液の遠心上清から分離された。Native SPーDはリン脂質と結合しており、SPーAの受容体を介する生物活性の発現を抑制したが、SPーDから脂質を除去するとこの活性は失われた。SPーDは結合リン脂質を介して、SPーAの生物活性を制御していると思われた。
3. ^<125>I標識アポ蛋白質を用いたリガンド結合法によりSPーAはホスファチジルコリンに、SPーDはホスファチジルイノシト-ルに特異的に結合することを見いだした。
4.アポ蛋白質と糖脂質との相互作用を検討した。SPーAはガラクトシルセラミドに、SPーDはグルコシルセラミドに特異的に結合した。多くの細菌やウイルスは細胞表面の糖脂質を受容体としているので、SPーAとSPーDは細胞表面糖脂質に結合することにより細菌やウイルスの侵入を防御していると考えられる。

Research Products

• [Publications] Yoshio Kuroki: "Pulmonary Surfactant Protein A(SPーA)Specifically Binds Dipalmitoylphosphatidylcholine." J.Biol.Chem.266. 3068-3073 (1991)
• [Publications] Yoshio Kuroki: "Roles of Collagenous Domain and Oligosaccharide Moiety of Pulomonary Surfactant Protein A in Interaction with Phospholipids" Biochemistry International. 24. 225-234 (1991)
• [Publications] Yoshio Kuroki: "Surfactant Protein D(SPーD)Counteracts the Inhibitory Effect of Surfactant Protein A(SPーA)on Phospholipid Secretion by Alveolar Type II Cells" Biochem.J.279. 115-119 (1991)
• [Publications] Yoshio Kuroki: "Characterization of pulmonary surfactant protein D:its copurification with lipids" Biochim.Biophys.Acta. 1086. 185-190 (1991)
• [Publications] Yoshinori Ogasawara: "Ontogeny of surfactant apoprotein D,SPーD,in the rat lung" Biochim.Biophys.Acta. 1083. 252-256 (1991)
• [Publications] 黒木 由夫: "肺胞細胞におけるサ-ファクタント・アポ蛋白質の機能" 呼吸. 11. 110-113 (1992)
• [Publications] Noriharu shijubo: "Pulmonary Surfactant Protein A(SPーA)in Pleural Effusion" Cancer.
• [Publications] Yoshinori Ogasawara: "Preーand postnatal stimulation of pulmonary surfactant protein D by dexamethasone treatment of rats" Life Sciences.
• [Publications] Yoshio Kuroki: "Specific Binding of Pulmonary Surfactant Protein A to Galactosylceramide and AsialoーGM2" Biochemistry.
• [Publications] Shin Tsutahara: "Serum Marker for Idiopathic Pulmonary Fibrosis and Pulmonary Alveolar Proteinosis:Application of the Assay Kit for Pulmonary Surfactant Protein A." Am.Rev.Respir.Dis.
• [Publications] Yoshio Kuroki(Edited by B.Robertson,L.M.G.van Golde,J.J.Batenburg): "The Pulmonary Surfactant System." Elsevier Science Publishers,