Role of surfactant proteins A and D in host defense against uropathogenic Escherichia coli.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11185
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 有木 茂 札幌医科大学, 医療人育成センター, 准教授 (80464478)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 自然免疫 / コレクチン

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、尿路病原性大腸菌に対する生体防御における肺コレクチン（SP-AとSP-D）の構造機能相関を解明するとともに、肺コレクチンの作用に相乗効果があるのかを明らかにすることであった。
前年度までの解析では、肺コレクチン間には相乗効果は見られず、むしろ解析条件によってはSP-AがSP-Dの作用を抑制することを示唆する結果が得られていた。そこで、SP-A、SP-D、およびSP-AのC末端側ドメイン（コラーゲン様ドメイン）とSP-Dの糖鎖認識ドメインからなるキメラタンパク質（A/Dキメラ）を用いてさらなる解析を行なった。
前年度までの解析結果も含めて考えると、大腸菌の凝集活性を示すにはSP-Dの糖鎖認識ドメインを含むことが必須であり、かつカルシウムイオン依存性である。一方、大腸菌の増殖を抑制するためにはコラーゲン様ドメインの種類が重要である。しかも、カルシウムイオンの有無によって必要とされるコラーゲン様ドメインは異なり、カルシウムイオン存在下ではSP-Dの、非存在下ではSP-Aのコラーゲン様ドメインが必要である。以上のような構造機能相関を明らかにすることができた。カルシウムイオンは肺コレクチンの糖鎖認識ドメインの機能に必須であることが知られている。今回、カルシウムイオンの有無とコラーゲン様ドメインの種類に相関がみられたのは新しい知見であるので、今後さらなる解析を進めていきたい。
肺コレクチンの相乗効果については、緩衝液やタンパク質の混合比を様々に変化させて再解析をおこなったが、相乗効果は確認できず、むしろ抑制的にはたらく傾向であった。生体内ではSP-AとSP-Dは共存しているにも関わらず、これまでに混合した時の作用を解析した例はあまりない。本研究の結果は、当初の予想とは正反対であったが、生体内での肺コレクチンの機能を考察するうえでは重要な結果である。