肝細胞増殖因子

肝細胞増殖因子（HGF）とは

肝細胞増殖因子、HGF（Hepatocyte growth factor）あるいはSF（scatter factor）として知られるこの分子は、生物学的に重要な役割を担うタンパク質の一種です。

基本的な性質と構造

HGFは、初めは約9万という比較的に大きな分子量を持つ、一本の長いポリペプチド鎖として生成されます。細胞内で合成された直後のこの状態は、不活性な前駆体と考えられています。この一本鎖の形態では、多くの生理的な活性を十分に示しません。

活性化のメカニズム

HGFがその生物学的な機能を発揮するためには、特定のタンパク質分解酵素による「切断」というプロセスが不可欠です。この主要な活性化酵素として同定されているのが、HGFアクチベーター（HGFA）と呼ばれるセリンプロテアーゼです。

HGFAは、HGFの一本鎖構造中の特定の部位を認識し、そこでポリペプチド鎖を切断します。この切断によって、もともと一本だったHGF分子は、分子量が約6万のα鎖と、分子量が約3万のβ鎖という、二つの異なるサブユニットに分かれます。これら二つの鎖は、ジスルフィド結合などを介して結合し、二量体を形成します。

このHGFAによる切断を経て形成されたα鎖とβ鎖からなる構造こそが、生理的な活性を持つ「成熟型」あるいは「活性型」のHGFなのです。つまり、HGFの機能は、この酵素的な切断による構造変化とそれに伴う活性化によって厳密に制御されていると言えます。

多様な機能と生体内での役割

HGFは、その名前が示す通り、発見当初は肝細胞の増殖を強力に促進する因子として注目されました。しかし、その後の研究により、HGFは肝臓だけでなく、様々な種類の細胞や組織に対して多様な作用を持つことが明らかになりました。

特に重要な機能として、細胞の「散乱（scattering）」や「遊走（migration）」を誘導する能力があります。この機能は、HGFが「散乱因子（scatter factor）」という別名を持つ所以です。細胞の運動性や形態変化を誘導するHGFの能力は、単に細胞を増やすだけでなく、細胞が特定の場所へ移動したり、組織の形を作り直したりする際に重要な役割を果たします。

生体内では、HGFは以下のような非常に広範なプロセスに関与しています。

臓器の発生と形態形成: 胚発生の段階で、様々な臓器や組織が形作られる過程に関わります。
組織修復と再生: 傷害を受けた組織の修復や、臓器の再生を促進する働きがあります。肝臓だけでなく、腎臓、肺、心臓、神経組織など、多くの組織の再生に関与することが示されています。
創傷治癒: 皮膚の傷が治る過程で、細胞の増殖や移動を助けます。
血管新生: 新しい血管が作られる過程（血管新生）を促進し、組織への酸素や栄養供給を改善します。
* 抗アポトーシス作用: 細胞がプログラムされた細胞死（アポトーシス）を起こすのを抑制し、細胞の生存を助けます。

これらの多様な機能は、HGFが細胞表面に存在する特定の受容体（主にMET受容体）に結合し、細胞内の様々なシグナル伝達経路を活性化することで媒介されます。このシグナル伝達は、細胞の増殖、運動、生存、分化など、細胞の運命を決定する重要な生物応答を引き起こします。

まとめ

HGFは、もともと一本鎖の不活性な前駆体として存在し、特定のプロテアーゼ（HGFAなど）による切断を経て初めて生理活性を獲得する、という独特の活性化メカニズムを持つタンパク質です。その機能は肝細胞の増殖促進に留まらず、細胞の運動・遊走、組織修復、再生、血管新生など、多岐にわたります。この多様な機能と厳密に制御された活性化機構は、HGFが生命現象の様々な側面において極めて重要な因子であることを示しており、発生、再生医療、癌や線維症といった病態における研究対象として、現在も活発に研究が進められています。

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