肺サーファクタント蛋白質A及びDの受容体を介する機能調節の分子機構と肺病態の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470147
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 秋野 豊明 札幌医科大学, 学長 (80045377)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小笠原 由法 札幌医科大学, 医学部, 講師 (20224090) ; 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: 肺サーファクタント / サーファクタント蛋白質 / 肺胞II型細胞 / 生体防御 / アネキシン / SP-A / SP-D / ホスファチジルイノシトール

Research Abstract

本研究は、サーファクタント蛋白質SP-A及びSP-Dの肺胞細胞受容体を介する機能の分子機構を解明する目的で遂行された。平成9年度に得られた成果を下記に要約する。
1.SP-A及びSP-Dの各種変異体の作製
コレクチン・ファミリー蛋白質のC末端糖鎖認識領域(CRD)の受容体及び脂質結合部位を解析するために各種のSP-A/マンノース結合蛋白質(MBP)キメラ体、SP-A/SP-Dキメラ体を作製した。
2.SP-A及びSP-Dの脂質結合及び肺胞II型細胞受容体結合の責任領域の解析
各種のSP-A/SP-D及びSP-A/MBPキメラ体を用いて検討した結果、SP-AのCRD領域Glu^<195>からC末端までの部位がリン脂質(DPPC)と肺胞II型細胞との結合領域であり、SP-DのCys^<261>からC末端までの領域がホスファチジルイノシトール結合領域であることを明らかにした。
3.SP-Aの肺胞マクロファージ受容体を介する生体防御作用の解析
生体防御におけるSP-A関与の機構を解析する目的で、SP-Aとエンドトキシンの主成分リポ多糖(LPS)との結合及びマクロファージ系細胞株U937細胞におけるLPS刺激によるTNF-α発現に及ぼすSP-Aの効果について検討した。その結果、SP-AはR型LPSには結合するが,S型LPSには結合しないこと、及びSP-AはLPSによる免疫細胞の活性化に対し異なる作用をもつことを明らかにした。
4.肺胞II型細胞におけるSP-A結合蛋白質アネキシンの役割の解析
アネキシンIVは、Ca^<2+>依存的にSP-Aと結合することを明らかにした。SP-Aの結合部位はアネキシンIVのC末端側にあり、ドメイン-2はその結合を阻害し、ドメイン-1がCa^<2+>依存的にドメイン-2の結合阻害を除く調節領域になっていることを示した。

Research Products

• [Publications] Kuroki Y: "Structure-function analysis of surfactant protein A by site-directed mutagenesis." J Jpn Med Soc Biol Interface. 26. 15-23 (1996)
• [Publications] Takahashi H: "Lipid analysis and surfactant-associated protein expression in lung adenocarcinoma cells from pleural effusion." Respiration. 63. 390-396 (1996)
• [Publications] 阿部庄作: "特発性間質性肺炎の病態による肺サーファクタント蛋白質-Aの動態" 間質性肺炎の病態と治療. 別冊. 77-86 (1996)
• [Publications] Honma T: "The mannose-binding protein A region of Glu185-Ala221 can functionally replace the surfactant protein A region of Glu195-Phe228 without loss of interaction with lipids and type II cells." Biochemistry. 36. 7176-7184 (1997)
• [Publications] Kuroki Y: "A novel type of binding specificity to phospholipids for rat mannose-binding proteins isolated from sera and liver." FEBS Lett.414. 387-392 (1997)
• [Publications] Hattori A: "Immunoglobulin G is associated with surfactant protein A aggregate isolated from patients with alveolar proteinosis." Am J Respir Crit Care Med. 155. 1785-1788 (1997)
• [Publications] Sahara H: "In vivo anti-tumor effect of 3'-sulphonoquinovosyl 1'-monoacylglyceride isolated from sea irchin(Strongylocentrotus intermedius)untestine." Brit J Cancer. 75. 324-332 (1997)
• [Publications] Kashiwagi M: "Occurence of nonenzymatic N-acetylation of sphinganine with acetyl coenzyme A producing C_2-H_2-ceramide and its inconvertibility to apoptotic C_2-ceramide" Biochem Mol Biol Int. 42. 1071-1080 (1997)
• [Publications] 黒木由夫: "肺サーファクタントの生化学-アポ蛋白の構造と機能の解析." 呼吸と循環. 45. 533-541 (1997)
• [Publications] Sano H: "Analysis of chimeric proteins identifies the regions in the carbohydrate recognition domains of rat lung collectins that are essential for interactions with phospholipids,glycolipids,and alveolar typeII cells." J Biol Chem. 273. 4783-4789 (1998)
• [Publications] 秋野豊明: "いま、サーファクタントの研究は?" 呼吸. 17. 1 (1998)
• [Publications] 黒木由夫: "肺胞表面を覆うサーファクタント-特異蛋白質の」構造、機能、病態-" 蛋白質核酸酵素. (発表予定). (1998)
• [Publications] Kuroki Y: "Surfactant proteins A and D:disease markers." Biochim.Biophys.Acta. (発表予定). (1998)
• [Publications] Pattanjitvilai S: "Mutational analysis of Arg197 of rat surfactant protein A.His197 creates specific lipid uptake defects" J Biol Chem. (発表予定). (1998)
• [Publications] Mikami T: "Substrate specificity and some other enzymatic properties of dihydroceramide desaturase(ceramide synthase)in rat fetal skin" J Biochem. (発表予定). (1998)
• [Publications] 黒木由夫: "肺サーファクタント基礎講座" 先端医学社, (1997)
• [Publications] 黒木由夫: "呼吸器疾患の分子生物学" 医学書院(発表予定), (1998)
• [Publications] 秋野豊明: "呼吸器疾患の分子生物学" 医学書院(発表予定), (1998)