プロテインZ

プロテインZの概要

プロテインZ（Protein Z; PROZ）は、哺乳類の糖蛋白質であり、PROZ遺伝子によってコードされています。このタンパク質は血液の凝固系において重要な役割を果たし、血液凝固を調節する一部の血液蛋白質グループに属しています。特に、プロテインZは凝固を促進する酵素の活動を阻害する機能を持ち、血栓の形成を防ぐことに寄与しています。また、この蛋白質はビタミンK依存性であり、ワルファリン治療中はその機能が影響を受けます。

構造

プロテインZの分子量は62 kDaで、アミノ酸の長さは360に及びます。PROZ遺伝子は第13染色体（13q34）に位置しています。この蛋白質は、カルボキシグルタミン酸残基が豊富な領域、2つのEGF様ドメイン、および偽セリンプロテアーゼドメインの4つのドメインを有しています。プロテインZは、触媒活性を示すセリン残基を欠いているため、酵素活性は持たないもののいくつかのセリンプロテアーゼと構造的に関連しています。

二次構造では、主にβストランド、αヘリックス、そしてコイルの構造が見られます。特定の色彩で示される異なる部分は、視覚的な理解を助けています。

機能

機能面では、プロテインZは主に第Xa因子を阻害する役割を持っています。この作用は、プロテインZに関連するプロテアーゼインヒビター（ZPI）が担っており、プロテインZが介在することでこの反応は大幅に加速されます。また、ZPIは第XI因子にも作用しますが、プロテインZはその存在を必要としません。この仕組みは、プロテインZがZPIと結合し、またZPIを第Xa因子と同じリン脂質膜に近づけることで、阻害反応を促進することによるものと考えられています。

興味深いことに、プロテインZの欠乏は血栓症のリスクが高まることと関連している一方で、出血傾向についての議論もあります。生理学的に見ると、プロテインZは凝血阻害剤として機能し、欠乏がある場合には血栓症の発症の要因となる可能性があるとされています。

発見の経緯

プロテインZは1977年に初めてウシの血液から分離され、1984年にはヒトの血漿からも確認されました。これらの二つの蛋白質は、高い分子量、アミノ酸の組成、そしてN末端配列の類似性から同一のものであると結論付けられました。発見当初は、第X因子の一形態と考えられていましたが、後の研究がその独立した蛋白質であることを示しました。

臨床的意義

プロテインZはヒトの健康に多くの重要な関与をしています。特に妊娠中、この蛋白質の正常な機能は胎児にとって不可欠です。不適切に機能すると、胎児死亡や成長障害を引き起こす原因となりえます。また、血漿中のプロテインZ濃度は、前糖尿病の感受性指標としても利用される可能性があります。さらに、卵巣癌の患者においては、この蛋白質が第Xa因子を阻害し、癌細胞内での調節機能が低下していることが明らかになっています。

このように、プロテインZは凝固系において重要な役割を果たし、また、妊娠や特定の疾患に関連した健康への影響も大きいと考えられています。理解を深めることで、臨床的な問題への対処や新しい治療法の開発に役立つことが期待されています。

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