Ｃ型レクチン糖鎖認識ドメインの２量化機構

• 担当機関: 農業生物資源研究所
• 研究期間: 1999～2000
• 発行年度: 1999
• 要約: 蛇毒由来のＣ型レクチン様タンパク質はレクチン活性をもたない。Ｘ線解析の結果、２つのドメインはドメインスワッピングにより２量化していることが判った。このためレクチン活性を消失し、代わりに凝固因子結合という新しい機能を獲得した。
• 背景・ねらい: 蛇毒由来の血液凝固因子結合タンパク質はＣ型レクチンスーパーファミリーに属している。このタンパク質としては、これまでに血液凝固IX因子に結合するタンパク質（IX-bp）、X因子に結合するタンパク質（X-bp）及びそのどちらの因子にも結合するタンパク質（IX/X-bp）等が知られている。しかし、これらのタンパク質はレクチン活性はもたず、血液凝固因子に結合し、抗血液凝固活性を示す。この機能を立体構造の面から明らかにするために、これらのタンパク質のＸ線構造解析を行った。

成果の内容・特徴

1. IX/X-bpのＸ線解析の結果、このタンパク質はＣ型レクチンの糖鎖認識ドメイン（Ｃ型ＣＲＤ）のヘテロ２量体であり、中央のループが相手側ドメイン（サブユニット）の本体に突出し２量化していることが判った。これは、アイゼンベルグによって提案されている３Ｄドメインスワッピングによるタンパク質の２量化の１例と考えられる。この２量化によってレクチン活性が消失し、新たに生じた中央の凹面表面が凝固因子結合部位であることが明らかになった（図１左）。
   
2. IX-bpのＸ線解析の結果、基本的にはIX/X-bpの立体構造とよく似ていることが判った。
   
3. ラットのマンノース結合タンパク質（ＭＢＰ、図１右）をＣ型ＣＲＤの仮想モノマーとすれば、IX-bp、IX/X-bpは３Ｄドメインスワッピング機構によってつくられたＣ型ＣＲＤの２量体であると考えられる（図１）。おそらく、新しい機能を獲得するための進化の過程で、Ｃ型ＣＲＤという構造単位の有効利用が行われたものと推察することができる。
   

• 成果の活用面・留意点: 今回のＸ線解析より、上述のタンパク質を３Ｄドメインスワッピングによる２量化機構の貴重な１例として提案した。進化の過程で生じた２量化機構を研究する上での構造情報として提供することができる。また、これらタンパク質の立体構造から血液凝固阻害剤の開発につながる合理的分子設計が可能になると期待できる。