プロテインC凝固制御系における分子間相互作用に関する分子生物学的研究-特に分子機能ドメインの構造・機能相関の解析-

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458151
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 鈴木 宏治 三重大学, 医学部, 教授 (70077808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 辰弥 三重大学, 医学部, 助手 (00242959) ; 武谷 浩之 三重大学, 医学部, 助手 (60222105)
• Keywords: プロテインC / プロテインS / 血液凝固制御機構 / 分子間相互作用 / 機能ドメイン / 先天性プロテインS異常症 / 先天性血栓性素因 / 血液流動性維持機構

Research Abstract

生命の維持・進展に不可欠な血液の流動性は、主に血管内皮細胞上での血液凝固制御機構や線維素溶解機構によって維持されている。こうした制御調節機構のなかでもプロテインC(CP)凝固制御系(Protein C anticoagulant pathway)は、この制御系因子の先天性異常症が高頻度に血栓塞栓症を来たすることから生理的に最も重要と考えられている。申請者らはこれまで、PC凝固制御系の分子機構を解明するため、主な制御系因子のPC、プロテインS(PS)、およびトロンボモジュリン(TM)の分子間相互作用について主に遺伝子工学的手法を用いて解析してきた。本年度は、PC凝固制御系の中でも特に重要な分子間相互反応である、(1)PSと活性化PC(APC)の相互作用部位、および(2)PSとXa因子、Va因子およびプロトロンビンの分子間相互作用部位を解析し、これらの因子の構造・活性相関を解析した。先ず、PSの第2EGFドメイン内にアミノ酸変異(Lys155→Glu)を有する先天性PS異常症患者血漿から精製した異常PS蛋白および同じ変異を有する組換え異常PS蛋白を作製して解析した結果、正常血漿PSや組換え正常PS蛋白と異なり、異常PS蛋白にはAPCコファクター活性と抗プロトロンビナーゼ活性の消失とともに、APC、Xa因子およびプロトロンビンの結合性の消失が認められた。しかし、この異常PS蛋白にVa因子は正常に結合した。以上の結果から、PSの第2EGFドメインのLys155残基を含む領域にAPC、Xa因子およびプロトロンビンの結合部位が存在し、PSの主要な抗凝固作用であるAPCコファクター活性と抗プロトロンビナーゼ活性を発現することが明らかになった。他方、別の実験から、PS分子上のVa因子結合部位は、PSのC末端領域であることが示唆された。現在、PSがVa因子を構成するH鎖とL鎖のどちらに結合するかを検討している。本研究によって、PC凝固制御系の分子機構の一端が解明出来、今後のより有効な抗血栓薬の開発のための蛋白質の構造と活性相関に関する基礎的情報を得ることが出来たと考える。

Research Products

• [Publications] Gabazza EC,Takeya H,Suzuki K,et al.: "Acquired activated protein C resistance in patients with lupus anticoagulant and essential thrombocythemia." Clin.Appl.Thromb.Hemostas.(in press).
• [Publications] Gandrille S,Borgel D,Suzuki K,et al.: "Protein S deficiency:A database of mutations-1996." Thromb.Haemostas.(in press).
• [Publications] Deguchi H,Takeya H,Suzuki K,et al.: "Kringle 1 domain of prothrombin interacts with factor Va during the assembly of the prothrombinase complex." Biochem.J.321. 729-735 (1997)
• [Publications] Gabazza EC,Takeya H,Suzuki K,et al.: "Protein C activation in NIDDM patients." Diabetologia. 39. 1455-1461 (1996)
• [Publications] Mizutani H,Hayashi T,Suzuki K,et al.: "Functional thrombomodulin expression on epithelial skin tumours as a differential marker for suprabasal keratinocytes." Brit.J.Dermatol.135. 187-193 (1996)
• [Publications] Ido M,Hayashi T,Suzuki K,et al.: "Ca^<2+>-dependent activation of the 33-kDa protein kinase transmits thrombin receptor signals in human platelets." Thromb.Haemostas.76. 439-443 (1996)
• [Publications] Ido M,Hayashi T,Suzuki K,et al.: "Prenatal diagnosis of compound heterozygous deficiency of protein C by direct detection of the mutation sites." Thromb.Haemostas.76. 275-281 (1996)
• [Publications] Sun J,Yamaguchi M,Suzuki K,et al.: "Purification,characterization and cDNA cloning of a novel anticoagulant heme protein(rhodhemin)from salivary glands of blood sucking bug,Rhodnius prolixus." Thromb.Haemostas.75. 573-577 (1996)
• [Publications] Kise H,Nishioka J,Suzuki K,et al.: "Characterization of semenogelin II,and its molecular interaction with prostate specific antigen and protein C inhibitor." Eur.J.Biochem.238. 88-96 (1996)
• [Publications] Nishioka J,Ido M,Suzuki K,et al.: "The Gla^<26> residue of protein C is required for the binding of protein C to thrombomodulin and endothelial cell protein C receptor,but not to protein S and factor Va." Thromb.Haemostas.75. 275-282 (1996)
• [Publications] Mizutani H,Hayashi T,Suzuki K,et al.: "Increased endothelial and epidermal thrombomdulin expression and plasma thrombomodulin level in progressive systemic sclerosis." Acta Med.Okayama. 50. 293-297 (1996)
• [Publications] Mori T,Takeya H,Suzuki K,et al.: "β_2-Glycoprotein I modulates anticoagulant activity of activated protein C on phospholipids." Thromb.Haemostas.75. 49-55 (1996)
• [Publications] Tamei H,Hoshino T,Suzuki K,et al.: "One-step sandwich enzyme immunoassay for human C4b-binding protein(C4BP)and protein S-C4BP complex uisng monoclonal antiodies." Clin.Chim.Acta. 234. 115-125 (1995)
• [Publications] Ohnishi K,Nagata K,Suzuki K,et al.: "Stimulation of Sky receptor tyrosine kinase by the product of growth-arrest-specific gene 6." J.Biol.Chem.270. 22681-22684 (1995)
• [Publications] Hayashi T,Nishioka J & Suzuki K.: "Molecular mechanism of dysfunctional protein S-Tokushima(Lys^<155>→Glu)in the regulation of blood coagulation." Biochim.Biophys.Acta.1272. 159-167 (1995)
• [Publications] Iino M,Takeya H & Suzuki K.: "Characterization of factor Xa binding to fibrinogen/fibrin derivatives.Comparative study with thrombin binding." Eur.J.Biochem.232. 90-97 (1995)
• [Publications] Yasuda H,Hayashi T & Suzuki K.: "Molecular cloning and functional characterization of rat plasma protein S." J.Biochem.117. 374-383 (1995)
• [Publications] Nakagawa H,Takahashi N,Suzuki K,et al.: "A structural study of the oligosaccharide moeities of human coagulation factor X activation peptide." Glycoconjugate J.12. 173-181 (1995)
• [Publications] 鈴木 宏治: "分子細胞生物学辞典" 東京化学同人(村松 正実 他編), 1040 (1997)
• [Publications] 鈴木 宏治: "臨床検査 増刊-血栓症と血小板凝固線溶系検査-(プロテインC、プロテインS、APC・PCI複合体)" 医学書院(猪狩 淳 他編), 292(13) (1996)
• [Publications] 鈴木 宏治: "臨床検査ガイド′96(プロテインC、プロテインS、APCレジスタンス、トロンボモジュリン)" 文光堂(Medical Practice編集委員会 編), 1061(8) (1996)
• [Publications] 鈴木 宏治: "図説 分子病態学" 中外医学社(一瀬白帝、鈴木宏治 編), 553 (1995)
• [Publications] Suzuki K.: "Molecular Basis of Thrombosis and Hemostasis(Protein C)" Marcel Dekker,Inc,New York(eds.Roberts HR & High KA), 688(31) (1995)
• [Publications] Suzuki K.: "Molecular Basis of Thrombosis and Hemostasis(Protein S)" Marcel Dekker,Inc,New York(eds.Roberts HR & High KA), 688(19) (1995)