サーファクタント・アポ蛋白の肺胞細胞受容体を介する機能発現の分子機構

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06453182
• 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, 講師 (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 / 脂質結合蛋白質 / C型レクチン / 肺胞II型細胞 / アネキシン / リン脂質代謝 / 受容体

Research Abstract

本研究は、肺胞II型細胞で合成、分泌されるサーファクタント(脂質-蛋白質複合体)に含まれるアポ蛋白SP-A,SP-Dに着目、肺胞細胞の機能調節における両アポ蛋白関与の分子機構を解明することを目的とした。平成7年度の研究計画は概ね達成されたが、SP-A受容体の構造決定は今後の課題となった。
1.SP-A及びSP-Dは共にC型レクチンに属し、N末端側、コラーゲン領域、ネック領域、C末端糖鎖結合領域(CRD)の4つのドメインからなっているが、SP-Aの生物活性の発現にはそのC末端側CRD領域が関与することを明らかにした。特に、Arg^<197>に着目した各種組換え蛋白を作製し検討した結果、SP-Aのリポソームの凝集、細胞相互作用にArg^<197>は重要であるが、ジバルミトイルフォスファチジルコリンとの特異的結合領域はArg^<197>よりもN末端側に存在することを示した。
サーファクタントの細胞内の移動及び分泌の機構を検討中、SP-AがアネキシンIVと結合する事実を見いだした。肺胞II細胞の細胞内封入体(LB)をリガンドしたアフイニテイクロマトにCa依存性に結合する肺サイトゾル蛋白質は、アネキシンIII、IV、V、VIIIであった。アネキシンIII、V、VIIIはLB中のリン脂質と結合、アネキシンIVはSP-Aと結合する。SP-AのC末端側CRD領域とアネキシンIVのC末端側がCa存在下に結合することを明らかにした。この結果は、アネキシンがサーファクタントの細胞内移動にリン脂質、SP-Aを介して関与していることを示唆する。
3.肺胞II細胞のSP-A受容体を同定する目的で、同細胞形質膜からSP-Aリガンド・アフィニテイクロマトでSP-A結合蛋白質を分離、そのmAbを十数個得た。これらのmAbはSP-Aの受容体結合を阻害したが、受容体後の生物活性の発現を阻害するmAbは得られなかったので、SP-A受容体構造の同定には至らなかった。

Research Products

• [Publications] Hiraike,N: "Epitope mapping for monoclonal antibody against human surfactant protein(SP-A)that alters receptor binding of SP-A and SP-A-dependent regulation of phospholipid sucrotion by alveolar type II cells." Biochim. Biophys.Acta. 1257. 214-222 (1995)
• [Publications] Robertson,B: "Alveolar-to-vascular leakage of surfactant protein A in ventilated immature newborn rabbits" Biol. Neonate. 68. 185-190 (1995)
• [Publications] Takahashi,H: "Pulmonary surfactant protein A:a serum marker of pulmonary fibrosis in patients with collagen vascular diseases" Clinica Chimica Acta. 239. 213-215 (1995)
• [Publications] Sohma,H: "Ca^<2+>-dependent binding of annexin IV to surfactant protein A and lamellar bodies in alveolar type II cells." Biochem.J.312. 175-181 (1995)
• [Publications] Honda,Y: "Aberrant appearance of lung surfactant protein A in sera of patients woth idiopathic pulmonary fibrosis and its clinical significance." Respiration. 62. 64-69 (1995)
• [Publications] Honda,Y: "Pulmonary surfactant protein D in sera and bronchoalveolar lavage fluids." Am.J.Respir.Crit.Care Med.152. 1860-1866 (1995)
• [Publications] Veldhuizen,R.A.W.: "Pulmonary surfactant subfractions in patients with the acute respiratory distress syndrome" Am.J.Respir.Crit.Care Med.152. 1867-1871 (1995)
• [Publications] 秋野豊明: "肺サーファクタントの生化学と展望" 日本界面医学誌. 26. 1-13 (1995)
• [Publications] 黒木由夫: "トピックス:肺サーファクタント・アポ蛋白質SP-A" 臨床検査. 39. 1200-1202 (1995)
• [Publications] 阿部庄作: "各種呼吸器疾患における血清肺サーファクタント蛋白質-Aの臨床的意義" 日本胸部疾患誌. 33. 1219-1225 (1995)
• [Publications] Honda,Y.: "Decreased contents of surfactant proteins A and D in bronchoalveolar lavage fluids of healthy smokers." Chest. (in press). (1996)
• [Publications] Hattori,M.: "Surfactant A accumulating in the alveoli of patients with pulnary alveolar proteinosis:oligomeric structure and interaction with lipids." Am.J.Respir.Cell Mol. Biol.(in press). (1996)
• [Publications] Sugawara,K.: "Overexpression of surfactant protein SP-A,SP-B,and SP-C mRNA in rat lungs with lipopolysaccharide-induced injury." Lab.Invest.74. 209-220 (1996)
• [Publications] Kuroki,Y.: "Structure-function analysis of surfactant protein A by site-directed mutagenesis." J.Jpn.Med.Soc.Biol.Interface. (in press). (1996)
• [Publications] Kuroki,Y.: "Interaction of phospholipid liposomes with plasma membrane isolated from alveolar type II cells:effect of pulmonary surfactant protein" Biochim.Biophys.Acta. (in press). (1996)
• [Publications] Takahashi,H.: "Lipid analysis and surfactant-associated protein expression in lung adenocarcinoma cells from pleural effusion." Respiration. (in press). (1996)
• [Publications] 黒木由夫: "肺表面活性物質アポ蛋白の分子生物学的研究の進歩" 日本臨床. 54. 334-340 (1996)
• [Publications] 黒木由夫: "先天性SP-B欠損症" 呼吸. (印刷中). (1996)