サーファクタント・アポ蛋白による肺胞2型細胞リン脂質代謝動態の調節機構

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04453145
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 秋野 豊明 札幌医科大学, 医学部, 教授 (80045377)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 相馬 仁 札幌医科大学, 医学部, 助手 (70226702) ; 黒木 由夫 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (70161784)
• Keywords: サーファクタント蛋白質 / ジパルミトイルホスファチジルコリン / リン脂質代謝 / 脂質結合蛋白質 / C型レクチン / 肺胞2型細胞 / 受容体

Research Abstract

本研究は、肺胞II型細胞におけるリン脂質代謝動態の調節におけるサーファクタント・アポ蛋白、特に親水性糖蛋白質のSP-AとSP-Dが関与する分子機構を解明することを目的とする。平成4年度の研究計画は概ね達成された。新たに得られた知見は下記の通りである。
1.SP-A及びSP-Dの特定脂質結合性とリン脂質代謝動態への関与
TLCリガンド法を用いて、SP-Aはジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、SP-Dはホスファチジルイノシトール(PI)に特異的に結合することを見出した。サーファクタント主成分のDPPCは、SP-Aと特異的に結合することにより、肺細II型細胞へのDPPCの取り込みを促進し、また細胞内でのラメラ封入体への移動を促進することを示した。PIはSP-Dへの結合リガンドであるが、同じリポソーム中のDPPCがSP-Aと結合した時、SP-D・リン脂質複合体がSP-Aの生物活性を抑制する可能性が示唆された。
2.SP-Aの分子構造と受容体への結合及び生物活性発現の解析
SP-AのC末端領域が、SP-Aの生物活性の発現に関与することを示した。SP-A受容体への結合及び生物活性発現を阻止し得る抗SP-A単クローン抗体(PE10)のエピトープ、つまりSP-Aの機能発現に関与する部位は、C末端領域のGly-202からMet-208に存在することを明らかにした。 SP-Aの受容体結合はCa依存性であるが、SP-AのCa結合部位はC末端領域でありSP-A1モルにCa2モルが結合することを示した。
3.SP-A受容体の性状の解析
ヒトおよびラットSP-A単クローン抗体に対する抗イディオ抗体を作製した。この抗イディオ抗体の肺胞II型細胞形質膜への結合は、SP-Aによって抑制されたので、抗イディオ抗体の認識する分子は、SP-A受容体であることが示された。

Research Products

• [Publications] Ogasawara,Y.,Kuroki,Y. & Akino,T.: "Pulmonary surfactant protein D specifically binds to phosphatidylinositol." J.Biol.Chem.267. 21244-21249 (1992)
• [Publications] Ogasawara,Y.,Kuroki,Y.,Tsuzuki,A.,Ueda,S.,Misaki,H. & Akino,T.: "Pre- and postnatal stimulation of pulmonary surfactant protein by in vivo dexamethasone treatment of rats." Life Science. 50. 1761-1767 (1992)
• [Publications] Sohma,H.,Watanabe,T.,Kuroki,Y.,Yoshino,H.,Matsushima,N.,Yazawa,M. & Akino,T.: "Calcium dependent conformational changes of surfactant protein A (SP-A) and its collagenase resistant fragment with or without dithiothreitol." Biochim.Biophys.Acta. 1159. 150-154 (1992)
• [Publications] Kuroki,Y.,Gasa,S.,Ogasawara,Y.,Shiratori,S.,Makita,A. & Akino,T.: "Binding specificity of lung surfactant protein SP-D for glucosylceramide." Biochem.Biophys.Res.Commun.187. 963-969 (1992)
• [Publications] Kuroki,Y.,Gasa,S.,Ogasawara,Y.,Makita,A. & Akino,T.: "Binding of pulmonary surfactant protein A to galactosylceramide and asialo-GM_2." Arch.Biochem.Biophys.299. 261-276 (1992)
• [Publications] Voorhout,W.F.,Veenendaal,T.,Kuroki,Y.,Ogasawara,Y.,van Golde,L.M.G. & Geuze,H.J.: "Immunocytochemical localization of surfactant protein (SP-D) in type II cells,Clara cells,and alveolar macrophages of rat lung." J.Histochem.Cytochem.40. 1589-1597 (1992)
• [Publications] Shijubo,N.,Tsutahara,S.,Hirasawa,M.,Takahashi,H.,Honda,Y.,Suzuki,A.,Kuroki,Y.& Akino,T.: "Pulmonary surfactant protein A in Pleural effusions." Cancer. 69. 2905-2909 (1992)
• [Publications] Shijubo,N.,Hirasawa,M.,Sasaki,H.,Tsutahara,S.,Takahashi,H.,Honda,Y.,Suzuki,A.,Kuroki,Y.& Akino,T.: "Expression of pulmonary surfactant protein A(SP-A) in lung cancer lines." Tumor Res.26. 1-10 (1992)
• [Publications] Kobayashi,K.,Yamanaka,N.,Kataura,A.,Ohtani,S.,Saito,T.& Akino,T.: "Presence of an 80 kilodalton protein,cross-reacted with monoclonal antibodies to pulmonary surfactant protein A,in the human middle ear." Annal.Oto.Rhinol.Laryngol.101. 491-495 (1992)
• [Publications] 黒木 由夫・白鳥 正典,: "肺胞細胞におけるサーファクタント・アポ蛋白質の機能" 呼吸. 11. 110-113 (1992)
• [Publications] 小笠原 由法,秋野 豊明: "サーファクタントの合成障害ー最近の話題" 肺と心. 39. 202-209 (1992)
• [Publications] Murata,Y.,Kuroki,Y.& Akino,T.: "Role of the C-terminal domain of pulmonary surfactant protein A in binding to alveolar type 2 cells and regulation of phospholipid secretion." Biochem.J.(1993)
• [Publications] Tsuzuki,A.,Kuroki,Y.& Akino,T.: "Pulmonary surfactant protein A-mediated uptake of phosphatidylcholine by alveolar type II cells." Am.J.Physiol.(1993)
• [Publications] Kuroki,Y.,Tsutahara,S.,Shijubo,N.,Takahashi,H.,Shiratori,M.,Honda,Y.,Abe,S.& Akino,T.: "Elevated levels of lung surfactant protein A in sera from patients with idiopathic pulmonary fibrosis and pulmonary alveolar proteinosis." Am.Rev.Respir.Dis.(1993)
• [Publications] 秋野 豊明: "肺サーファクタントの生化学ーアポ蛋白質をめぐる新たな展開ー" 日本胸部疾患誌. (1993)
• [Publications] Akino,T.: "Lipid components of the surfactant system.“Pulmonary Surfactant:from molecular biology to clinical practice",edited by Robertson,B.,pp.19-31." Elsevier Science Publishers,Amsterdam, 753 (1992)
• [Publications] Kuroki,Y.: "Surfactant protein SP-D.“Pulmonary Surfactant:from molecular biology to clinical practice",edited by Robertson,B.,pp.77-85." Elsevier Science Publishers,Amsterdam, 753 (1992)