博 士 （ 薬 学 ） 村 上 祐 介
学位論文題名
霊長類の補体制御因子 Membrane Cofactor Protein(MCP ， CD46)
―構造ならびに麻疹ウイルスレセプターとしての機能―
学位論文内容の要旨
【序 論］
ヒト MCP (membrane cofactor protein ，CD46) は生体内 の有抜細胞すべてに発現する膜蛋白 で， プロテ ア―ゼ t 因子に よるC3b/C4b 分解・ 不活性化 反応の コフフ クター として 働き．自己 細 胞 上で の 補 体 活性 化 を 制 御す る 。 MCP は 補体 制 御 蛋 白に 共 通 な SCR を4 個と ひ結合 型糖鎖 で修 飾され たセリ ン‐ト レオニ ンに奮むドメイン(s‑D から構成される細胞外領域の後に，膜貫 通 ド メイ ン (TM) と 細 胞 質ド メ イ ン (CYT) を 連 ねた 1 型 膜 蛋 白 であ る 。ST と CYT ドメイ ンには それ ぞれ3 種 顛(ST'x ， STB ．ST つと 2 種類(CYI‑1 ，CY T'2) の 多型が 存在する 。最近 ，MCP は麻 疹 ウ イ ル ス (MV ） の レ セ プ タ ― と し て 譲能 す る と いう 報 告 が なさ れ ， 注 目さ れ て い る。
MV は 霊長類 に感染す るにも かかわ らず， ヒ卜以 外のMV レ セブタ ーの構 造は明 らかにされて い な い。 そ こ で ，申 請 者 は サル 由 来 細 胞株 ， Vero と B95a 細 胞 か らMCP ホ モログの cDNA を単 離 し ， そ の 蛋 白 構 造 な ら び に 機 能 解 析 を 行 っ た の で 以 下 に 報 告 す る 。
t 結果］
uV ー ． ero 細 胞 に 発 現 主 盃 MCP 盡 王 旦 2Qcp NA 空 臼 二 三 2 忿 お よ 壟 量 の 搬 能 鰹 折 は じ め に ，Vero 細 胞 の cDNA ラ イ プラ リ ー を ヒト MCP cDNA を プ 口 一 ブと し て ス クリ ― ニ ングしたところ，33 個の陽性ク口―ンカt+ls られた。この中カゝら選択した1 つのクローン(V2 ．1.3 kb) に つ い て 全 塩基 配 列 を 決定 し た 。 その 予 想 さ れる 全 一 次 構造 は ヒ 卜 MCP に 高 い 相 同性 (86 ％ ） を 示す と と も に，SCR ， STc ．TM ． CYT2 に相当 する各 ドメイ ンから 構成され ていた 。 MV 感 受 性 実 験に は Nagahata 野 生 株 と CAM ワ ク チ ン 株を 用 い た 。ど ち ら のMV 株も Vero‑MCP cDNA を 発 現 さ せた ハ ム ス タ一 由 来 の CHO 細胞 に 感染し た。そ の感染 性はヒ 卜MCP を発 現させ た CHO 細胞と 同程度 であっ た。次 に，可 溶化試 料を用 いて，｜ 因子に よるヒ トC3b の切 断率を 指 標 に 補 体 制 御 活 性 を 測 定 し た と こ ろ ， Vero‑MCP は ヒ 卜 MCP と 同 等 の 活 性 を 示 し た 。 21 8954 鋼 胞 に 発 現 士 疂 MQP 丞 王 且 Z の QQ 鎚 △ 空 目 ニ 三 22 お よ 壟 量 の 證 能 鰹 折 次 に ，B95a 細 胞 か ら MCP ホモロ グの単 離を試 みたと ころ， 89 個の陽 性クロ ーンを 得た。そ のうち，3 種類のcDNA クロ―ン，B1 （1 ．7kbp ），B2 （3 ．0kbp ），B3 （1 ．3kbp ）について全塩基配列 を 決定し た。こ れらの 翻駅領 域から予 想され るアミ ノ酸配 列をヒ トMCP と比較したところ，比 較 的 高 い 相 同 性 （ 76 も 0 ％ ） を 示 し た。 従 っ て ，得 ら れ た 3 種 のク ロ ー ン はMCP ホ モ ロ グ
（ B95a ‐MCP ） である と考え られた。 B2 はS 卩 体をコ ードして いた。 しかし ながら ，B1 とB3 ク ロ ― ン は 共 に SCR1 を 欠 損 す る MCP 分 子 種 コ ー ド し て い た 。 ヒ 卜 や Vem の MCP に は SCR1 欠 損 体 は 存在 し な い 。そ こ で ， B95 か MCP の SCR1 領 域 につ い て RT 一 PCR に より解 析した とこ ろ ， SCR1 領 域 を 含 む mRNA は 確 認 さ れ た が ， そ の 発 現 量 は SCR1 領 域 を欠 損 す る mRNA と 比 較すると，約1 ′10 と低かった。
ま ず ， SCR1 欠 損 体 と STB 体 の B95a ‐ MCP を 発 現さ せ た CHO 細胞 の MV 感受 性 に つ いて 検 討 し た と こ ろ， Nagahata と CAM 株 は SCR1 欠 損体 の 細 胞 に感 染 し な かっ た 。 また． SCR1 を含 む
― 142―
STB体 の 細 胞 が 示 すMV感 受 性 ｜ ヱ ヒ ト やVeroのMCPを 発 現 さ せ たCHO細 胞 よ り も 低 く ，CAM 株 が ， そ の 細 胞 に 擾 め て 弱 い 感 染 性 を 示 し た だ け で ．Nagahata株は 全 く 感 染 しな か っ た 。 しか し な が ら ． 本 研 究 で 用 い たMV Nagahata野 生 株 はB95a細 胞 自 体 に は 高 い 感 染 性 を 示 す こ と か ら ， B95aにMVレ セ ブ タ ー と し て 機 能 す る 他 の MCP分 子 を の 存 在 が 予 想 さ れ た 。 そ こ で ， 先 にB95a細 胞 か ら 得 ら れ た 陽 性 ク ロ ー ン の う ち ， 未 解 析 で あ っ た 教 租 の ク ロ ー ン に つ い て 全 塩 基 配 列 を 決 定 し た と こ ろ ， 新 た にSCR1を 含 むSTc体 を コ ー ド す る ク ロ ― ン を 得 た 。 CAM株 は こ の 分 子 種 を 発 現 さ せ たCHO細 胞 に ， ヒ ト やVeroのMCPを 発 現 さ せ たCHO細 胞 と 同 程 度 に 感 染 し た が ，Nagahata株 で は 高 濃 度 で 感 作 し て も 全 く 感 染 し な かっ た 。 な お ，3 穐 のB95a‑MCP．SCR1欠 損 体 ，STB体 ，STc体 は す べ て ヒ トMCPと 同 様 の 補 体 制 御 活 性 を 示 し た 。
3L MVf三 封 空 るMCP丑 錨 金 部 位 虫 讎 丘
Buchholzら に よ り 提 唱 さ れ た ヒ トMCP上 のMV結 合 部 位 を 構 成 す る ア ミ ノ 酸 残 基(Asp27． Lys29，Arg69．Asp70)がB95a‑MCPでfよGlu27，Asp29，Pr069｜Asn70に 置 換 さ れ て い た 。 こ の 缶 換 に よ っ て ，B95a‑MCPはNagahata株 の レ セ プ タ ー と し て 機 能 し な い 可 能 性 が 考 え ら れ た 。 そ こ で ， そ れ ら4個 の ア ミ ノ 酸 残 墓 を ヒ トMCPの も の に 置 き 換 え た3種 のB95a‑MCP変 異 体(SCR1゛ ，SCR2゛ ，SCRl‑2゛ ） を 発 現 さ せ たCHO細 胞 を 作 盤 し た 。Nagah ataとCAM桙 の ヒ トMCPを 介 し た 感 染 を 阻 害 す るmAb，M75とM177は 共 にwild‑type (STc体 ） のB95a‑MCPに 結 合 し な かっ た も の の ，SCR1゛ とSCRl‑2゛ 変 異 体 には 結 合 し た 。ま た ，3種 の変 異 体 はwild‑type と 同 様 の 補 体 制 御 活 性 を 示 し た 。
次 に ，3種 の 変 異 体 を 発 現 さ せ たCHO細 胞 のMV感 受 性 を 比 較 し た と こ ろ ， い ず れ もCAM株 に はwild‑typeや ヒ ト のMCPを 発 現 さ せ たCHO細 胞 と 同 程 度 に 感 染 し た が ，Nagahata株 で は 感 染 が 認 め ら れ な か っ た 。 ま た ，MVの 結 合 はCAM株 に お い て は 見 ら れ た が ，Nagahata株 で は 認 め ら れ な か っ た 。 一 方 ，NagahataとCAM株 のH蛋 白 の ー 次 構 造(617ア ミ ノ 酸 ） を 比 較 し た と こ ろ ， そ の 相 同 性 は 約98％ で ， 両 者 問 で 異 な る ア ミ ノ 酸 残 基 は14個 存 在 し た 。
［ 鈷 論J
申 請 者 は 本 研 究 で ， ヒ 卜 と 同 じ 旧 世 界 ザ ル に 屈 す る ア フ リ カ ミ ド リザ ル 由 来 のVero細 胞か ら 単 離 し たMCPホ モ ロ グ は 構 造 上 ヒ トMCPに 高 い 類 似 性 を 示 す と と も に ， 補 体 制 御 因 子/MVレ セ ブ タ ― と し て 機 能 す る こ と を 明ら か に し た 。ま た ， 旧 世 界ザ ル よ り 下 等な 新 世 界 ゲ ル に属 す る マ ー モ セ ッ 卜 由 来 のB95a細 胞 か ら 敷 種 のcDNAを 単 離 し ， 全 ー 次 構 造 を 決 定 し た 。 こ れ ら の ド メ イ ン 構 造 は ヒ トMCPと 同 じSCRやST．CYな ど か ら 形 成 さ れ て い る が ， そ の 多 く はSCR1 を 欠 損 す るMCP分 子 種 で あ り ，MV感 受 性 がSCR1欠 損 体 で は 全 く 罷 め ら れ な い こ と を 明 ら か に し た 。 し か し ， こ のSCR1欠 損 体 もSCR1を 含 むMCP分 子 種 と 同 様 に 補 体 制 御 因 子 と し て 働 く こ と を 見 出 し た 。 ー 方 ，CHO細 胞 に 発 現 さ せ た 各MCP分 子 缶 のMV感 受 性 はMV株 に よ り 異 な り ，CAM株 に は 感 受 性 を 示 す が ，Nagahata株 に は 感 受 性 を 示 さ な い こ と を 明 ら か に し た 。 そ の 一 方 ，B95a‑MCPのSTc体 に 置 換 導 入 し た 変 異 体 で もNagahata株 に 対 す る レ セ ブ タ ー と し て の 機 能 は 回復 し な い こ とを 明 ら か に した 。
以 上 の 知 見 は ，B95a細 胞 に 主 に 発 現 す るMCPはMVレ セ プ タ ― と し て 機 能 し な いSCR1欠 損 体 で あ る が ，SCR1を 含 むMCP分 子 彊 で あ っ て も そ の 分 子 上 にNagah ata株 のH蛋 白 と の 相 互 作 用 部 位 が 存 在 し な い た め ，MVレ セ プ タ ― と し て 緩 能 し 得 な い こ とを 示 唆 す る 。し か し な が ら ，B95a細 胞 はNag ah ata橡 に 対 し て 非 常 に 強 い 感 受 性 を 示 す こ と か ら ， マー モ セ ッ 卜 な どの 下 等 な 霊 長 類 で はMCP以 外 の 膜 因 子 がMVに 対 す る 主 要 な レ セ ブ タ ー と し て 繼 能 し て い る 可 能 性 を 強 く 示唆 す る 。 現 在， 筆 者 の み なら ず 他 の 多 くの 研 究 者 が こ の未 知因 子の解 析を進 めて いる。
Murakami, Y., Fukui, A., Seya, T., Ueda, S. and Nagasawa, S. (1999) Int. J. MoI. Mad. 3, 25‑32 Murakami, Y., Seya, T., Kurita M., Fukui, A., Ueda, S. and Nagasawa, S. (1998) Biochem. J.
330, 1351‑1359.
Murakami, Y., Seya, T., Kurita, M. and Naga8awa, S. (1996) Blol. Pharm. Bull. 19, 1541‑1545.
‑ 143 ‑
