非特異的感染防御における内毒素中和および抗菌性蛋白の役割:臨床応用へのアプローチ

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670300
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 平田 陸正 岩手医科大学, 医学部, 講師 (20048359)
• Keywords: リポ多糖(LPS) / エンドトキシン / エンドトキシン結合蛋白 / 合成ペプチド / エンドトキシン中和 / エンドトキシン結合ドメイン / 抗菌活性 / 生体防御

Research Abstract

著者らは,ウサギ顆粒球からLPSと結合しこの活性を中和する18kDaの塩基性抗菌性蛋白を発見しCAP (Cationac antibacterial protein)と呼んできた(Infect. Immun, 62; 1421-426, 1994))。この蛋白は142のアミノ酸残基からなる分子量16.6kDaの塩基性蛋白であり,さらに,C-末端37個のアミノ酸残基からなるペプチドがLPSの結合やその中和,さらに抗菌活性に関与するドメインであった。このペプチドはin vitroでのLPS刺激によるマクロファージからの組織因子,一酸化窒素およびIL-1,IL-6やTNFの産生などを抑制し,さらに,ヒトの顆粒球からCAP18ファミリーに属する蛋白のcDNAを得た。ヒトの蛋白は140個のアミノ酸残基からなっており,N末端103残基はウサギのものと70%の相同性を示し,C末端37残基では38%であった(Infect. Immun, 63; 1291-1297, 1995)。ヒトのCAP18においてもC末端37残基がLPS結合ドメインであった。ヒトでも32残基のペプチドの活性が高く,グラム陰性および陽性菌に対して抗菌活性を示した。ヒトのペプチドの一部の配列をウサギのものと置換したキメラペプチドでは,LPS結合能および抗菌活性がさらに高くなった。ポリミキシンB (PxB)はLPS結合能とその中和および抗菌活性をもつ塩基性の環状ペプチドであり,CAPペプチドと同様の活性をもつことから両者を比較検討した。PxBは,PxB感受性のKlebsiella pneumoniae由来のLPSとは結合するがPxB耐性菌由来のLPSとは結合しない。一方,ペプチドはいずれのLPSとも結合し,PxB耐性菌に対しても抗菌活性を示した。従って,CAP18ペプチドとポリミキシンではLPSと結合する様式が異なることが示唆された。

Research Products

• [Publications] 平田陸正: "Etショック治療の新戦略:エンドトキシン結合タンパク質" Molecular Medicine. 32. 72-74 (1995)
• [Publications] Larrick J W: "Human CAP18: a novel antimicrobial lipopolysaccharide-binding protein" Infect. Immun. 63. 1291-1297 (1995)
• [Publications] Hirata M: "Structure and functions of endotoxin-binding peptides derived from CAP18" Bacterial Endotoxins; Lipopolysaccharides from genes to therapy. 317-326 (1995)
• [Publications] Larrick J W: "Anti-microbial activity of human CAP18 peptides" Immunotechnology. 1. 65-72 (1995)
• [Publications] Satio T: "A novel big defensin identified in horseshoe crab hemocytes" Peptide Chemistry. 25-28 (1995)
• [Publications] Saito T: "A novel big defensin identified in horseshoe crab hemocytes: Isolation, amino acid sequence, and antimicrobial activity" J. Biochem. 117. 1131-1137 (1995)
• [Publications] Saito T: "A novel type of limulus lectin-L-6: Purification, primary structure, and antibacterial activity" J. Biol. Chem. 270. 14493-14499 (1995)
• [Publications] Larrick J W: "CAP18: A novel LPS-binding/antimicrobial protein" Novel therapeutic strategies in the treatment of sepsis. 71-91 (1996)
• [Publications] Okino N: "Purification, characterization, and cDNA cloning of a 27-kDa lectin (L10) from horseshoe crab hemocytes" J. Biol. Chem. (in press). (1996)
• [Publications] Agarwala K L: "A cysteine protease inhibitor stored in the large granules of horseshoe crab hemocytes: Purification, characterization, cDNA cloning and tissue localization" J. Biochem. (in press). (1996)
• [Publications] 平田陸正: "Systemic inflammatory response syndrome (SIRS): エンドトキシン結合蛋白による制御" Today's Therapy. 20 (in press). (1996)
• [Publications] 平田陸正: "エンドトキシン結合蛋白によるエンドトキシン活性の制御" 第1回日本エンドトキシン研究会・シンポジウム記録集「エンドトキシン測定法の問題点」. (in press). (1996)
• [Publications] Hirata M: "Endotoxin-neutralizing proteinsfor sepsis and endotoxin shock" Third International Shock Congress, Proceedings. (in press). (1996)
• [Publications] 平田陸正: "エンドトキシンと結合蛋白" 現代医療・増刊II「分子レベルからみた臓器不全」. 28 (in press). (1996)
• [Publications] 平田陸正(分担): "エンドトキシン;新しい治療・診断・検査" 講談社, 327 (1995)