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用語集(詳細説明)

大分類:血管

小分類:機能分子


コラーゲン
collagen

解説

【概要】
 血管壁の主要な細胞外物質。血管壁の強度を保つ構造タンパク質。人体のタンパク質の約25%を占める。

【分子量】
 約300kDa

【構造と機能】
 19種類にも上る分子種が報告されているが、血管壁には線維性コラーゲンであるタイプI、IIIとシート状構造のタイプIVが豊富に存在する。タイプIとIIIコラーゲンは、約100 kDaのポリペプチド鎖3本がへリックス構造をとりながら会合した直径約1.5nm、長さ約300nmのコラーゲン分子が長軸方向に会合し、ロープ状にねじれながら伸張し分子間架橋で補強された構造をしている(図)。コラーゲン分子のへリックス部分には(Gly-X-Y)nで示される規則正しい繰り返し構造が見られ、Xの部位はPro、Yの部位はHyPであることが多く、約10%の頻度で存在する。このGly-Pro-HyPは血小板コラーゲン受容体glycoprotein(GP) VIの結合モチーフであり(1)、血小板刺激薬であるコラーゲン関連ペプチド(collagen-related peptide; CRP)の基本構造として用いられている。タイプIコラーゲンのα1(1)鎖上にはコラーゲン受容体インテグリンα2β1の結合モチーフの一つであるGly-Phe-HyP-Gly-Asp-Argも約0.4%の頻度で存在する(2)。タイプIVコラーゲンは血管内皮基底膜の主要成分で、網目状構造を形成している。タイプIやIIIコラーゲンと異なり、GPVIを介した血小板凝集活性はほとんど認められない(3)。

【病態との関わり】
 コラーゲンは強力な血小板活性化物質であるため、血小板側から検討したコラーゲンと血栓症の関わりについて報告が為されている。実験動物ではGPVIの阻害により脳梗塞巣の縮小が認められていること(4)、急性冠症候群発症リスクとGPVIの発現数に正の相関がみとめられること(5)などである。骨形成不全症は点突然変異でグリシン残基が他のアミノ酸に置換される等の理由によりタイプIコラーゲンの形成不全が生じ発症する遺伝疾患である。タイプIコラーゲンは骨にも多く存在するため、骨形成不全として気付かれるが、血管壁も脆弱となるため打撲時等により血管性紫斑が生じやすい。大動脈弁弁輪拡大や逆流症、僧帽弁逸脱症、動脈解離等が報告されているが、健常人に比べてこれらのリスクが高いのかはわかっていない(6)。Ehlers-Danlos症候群はコラーゲンIやIII、V等の線維性コラーゲンの異常症であり、異なる遺伝子異常により病型が分けられる。血管強度の低下により血管性紫斑が生じやすく、動脈破裂に至る場合もある。血小板凝集活性の異常が生じるとの報告もある(7-9)

図表

図 コラーゲン

図 コラーゲン

参考文献

1) Knight CG, Morton LF, Onley DJ, Peachey AR, Ichinohe T, Okuma M, Farndale RW, Barnes MJ: Collagen-platelet interaction: Gly-Pro-Hyp is uniquely specific for platelet Gp VI and mediates platelet activation by collagen. Cardiovasc Res 41: 450-457, 1999.

2) Knight CG, Morton LF, Onley DJ, Peachey AR, Messent AJ, Smethurst PA, Tuckwell DS, Farndale RW, Barnes MJ: Identification in collagen type I of an integrin alpha2 beta1-binding site containing an essential GER sequence. J Biol Chem 273: 33287-33294, 1998.

3) Jung SM, Takemura Y, Imamura Y, Hayashi T, Adachi E, Moroi M: Collagen-type specificity of glycoprotein VI as a determinant of platelet adhesion. Platelets 19: 32-42, 2008.

4) Kleinschnitz C, Pozgajova M, Pham M, Bendszus M, Nieswandt B, Stoll G: Targeting platelets in acute experimental stroke: impact of glycoprotein Ib, VI, and IIb/IIIa blockade on infarct size, functional outcome, and intracranial bleeding. Circulation 115: 2323-2330, 2007.

5) Bigalke B, Lindemann S, Ehlers R, Seizer P, Daub K, Langer H, Schonberger T, Kremmer E, Siegel-Axel D, May AE, Gawaz M: Expression of platelet collagen receptor glycoprotein VI is associated with acute coronary syndrome. Eur Heart J 27: 2165-2169, 2006.

6) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1295/

7) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1279/

8) Anstey A, Mayne K, Winter M, Van de Pette J, Pope FM: Platelet and coagulation studies in Ehlers-Danlos syndrome. Br J Dermatol 125: 155-163, 1991.

9) Yenicesu I, Uçkan D, Soysal A, Büyükaşik Y, Gümrük F: Platelet release defect in a child with Ehlers-Danlos syndrome. Pediatr Hematol Oncol 17: 193-194, 2000.

引用文献

著者

井上 修 (山梨大学医学部附属病院安全管理部感染制御室)

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