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| エイリアス | CGB3、CGB5、CGB7、CGB8、hCGB、CGB、絨毛性ゴナドトロピン ベータ、絨毛性ゴナドトロピン ベータ サブユニット 3、絨毛性ゴナドトロピン サブユニット ベータ、絨毛性ゴナドトロピン サブユニット ベータ 3、LHB、β-hCG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | HomoloGene : 37338; GeneCards : CGB3; OMA :CGB3 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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絨毛性ゴナドトロピンサブユニットβ （CG-β）は、絨毛性ゴナドトロピン鎖βとしても知られ、ヒトではCGB遺伝子によってコードされるタンパク質である。[3] [4] [5]
この遺伝子は糖タンパク質ホルモンβ鎖ファミリーのメンバーであり、絨毛性ゴナドトロピン（CG）のβ3サブユニットをコードしています。糖タンパク質ホルモンは、共通のαサブユニットと生物学的特異性を付与する固有のβサブユニットからなるヘテロダイマーです。CGは胎盤の栄養芽細胞によって生成され、卵巣を刺激して妊娠の維持に不可欠なステロイドを合成します。CGのβサブユニットは、染色体19q13.3上で直列および逆対に配置され、黄体形成ホルモンβサブユニット遺伝子と隣接する6つの遺伝子によってコードされています。[3]
構造
CGB は 165 個のアミノ酸から構成され、分子量は 17.739 kDaです。このポリペプチドには、合計 7 箇所のグリコシル化部位があり、2 箇所に合計 28 個の N 結合型グリカン、5 箇所に合計 15 個の O 結合型グリカンが含まれています。N グリコシル化部位は Asn33 と Asn50 にあります。O グリコシル化部位は Ser138、Ser141、Ser147、Ser152、および Ser158 にあります。また、Ser86、Ser116、および Thr117 にリン酸化部位が 3 箇所あります。ジスルフィド結合は 6 箇所あり、9-57、23-72、26-110、34-88、38-90、および 93-100 に存在します。[6]さらに、CGBポリペプチドには10箇所の変異が知られており、アミノ酸位置33、35、50、52、137、138、141、147、152、および158で発生しています。アミノ酸位置1-15からはアルファヘリックスがあり、位置115-117からはターンがあります。また、位置47-60、67-69、75-88、99-112、および118-121からはベータシートがあります。 [7] [8] [9] CGBのポリペプチドは、同様の構造と機能を持つ他のポリペプチドと比較して、異常に柔軟です。その糖化レベルは「極度濃度」とも呼ばれ、ベースラインのヒト絨毛性ゴナドトロピン（hCG）は重量比で30%が糖化されており、「高糖鎖hCG」では重量比で最大42%が糖化されています。[10]ここで、hCGタンパク質ホルモン全体が、αサブユニットとβサブユニットを持つヘテロ二量体であることに留意することが重要です。αサブユニットは、hCGタンパク質ホルモン、黄体形成ホルモン（LH）、卵胞刺激ホルモン（FSH）、および甲状腺刺激ホルモン（TSH）で同一です。これらのホルモンの特異性と機能を決定するのは、具体的にはβサブユニットです。さらに、hCG、LH、FSH、TSHのβサブユニットは、ポリペプチドの最初の114アミノ酸で高度な配列類似性を示し、LHは85％、FSHは36％、TSHは46％の類似性を示しています。hCGとLHのこのような高い配列類似性の理由の1つは、それぞれのβサブユニットの両方が同じ受容体に結合し、その相同性が共通の生物学的機能と生化学的経路を示しているという事実です。[6]
コーディングと相同性
ヒト絨毛性ゴナドトロピン（CGB）のβサブユニットをコードする遺伝子の最初のヌクレオチド配列は、CGBが、下垂体前葉で発現し、妊娠に大きな影響を及ぼす別の糖タンパク質ホルモンであるLHのβサブユニットの複製コピーから進化したことを示唆しています。その後の核マッピングにより、ヒトはCGB遺伝子の6つのコピーを持っていることがわかり、驚くべきことに、染色体19q13.33でLHB遺伝子と一緒に見つかりました。ヒトCGB遺伝子とLHB遺伝子は、その配列において非常に高い類似性を共有しており、94％の類似性を示しています。[11]このヌクレオチド配列は3つのエクソンに囲まれています。[12] CGBをコードする6つの遺伝子のうち、4つは機能的です。これらには、CGB、CGB5、CGB7、およびCGB8が含まれます。これら4つの遺伝子は、97〜99％のDNA配列類似性を共有し、hCGの生化学的に機能的なβサブユニットをコードしています。 CGB1 および CGB2 遺伝子は、前述の他の 4 つの遺伝子と配列が類似していますが (85%)、これらは 132 アミノ酸長の新しい仮説上のタンパク質をコードしており、機能的な CGB サブユニットと相同性はありません。この特定の結果は、CGB1 および CGB2 遺伝子の 5' 非翻訳領域 (UTR) への DNA 断片挿入によって発生し、新しいエクソン1が生まれ、エクソン 2 および 3 の 1 塩基対オープン リーディングフレーム シフトが生まれました。[13]
関数
hCG 糖タンパク質ホルモン全体は、アルファ サブユニットとベータ サブユニットからなるヘテロ二量体ですが、hCG の機能の特異性はベータ サブユニットのみに起因します。したがって、このセクションでは、hCG を特定のベータ サブユニット CGB と呼びます。これは、サブユニットが妊娠中の関連する機能に単独で関与しているためです。CGB は、妊娠中にのみ人体によって生成されます。CGB は、胚によって合成される最初の特定の分子であり、そのRNA は8 細胞期の早い段階で転写されます。この糖タンパク質ホルモンを最初に合成するのは、胚盤胞の外層である栄養膜です。胚盤胞は胚になり、栄養膜は最終的に胎盤の一部になります。胚盤胞/栄養膜は CGB を子宮腔に放出し、これが何らかの形で子宮内膜表面の hCG/LH 受容体に到達します。繰り返しになりますが、受容体に結合するのはhCG（およびLH）のベータサブユニットであり、両ホルモンのアルファサブユニット、およびFSHとTSHは同じです。CGBによるこの非血管性コミュニケーションは非常に注目に値しますが、CGBが子宮内膜表面に付着せずにどのようにコミュニケーションできるかはまだ完全には理解されていません。CGBがhCG / LH受容体に結合すると、子宮内膜は胚盤胞の着床に備えられます。CGBは、子宮内膜の母体胎児界面で免疫寛容と血管新生を実現します。これは、妊娠を成功させるために特に重要です。[14]この血管新生と血管新生を刺激することで、CGBは胎盤に十分な母体血液を供給し、子宮内膜への侵入中に胚に必要な重要な栄養を提供します。[15] [16]より包括的な概要として、CGBは黄体細胞によるプロゲステロン産生を促進し、子宮血管系の血管新生を促進し、細胞栄養芽層の細胞の融合とそれに続く合胞体栄養芽層細胞への分化を促進し、外来侵入胎盤細胞に対する母体免疫系による免疫またはマクロファージ作用の阻害を促進し、胎児の成長と並行して適切かつ適切な子宮の成長を開始し、妊娠中の子宮筋収縮を抑制し、臍帯の成長と分化を刺激し、近づいてくる胚着床に向けて子宮内膜を準備し、母親の脳内の受容体に作用して激しい吐き気と嘔吐を引き起こし、妊娠中の胎児臓器の成長を促進することも示されています。[17]
免疫調節特性
CGB の重要な作用の 1 つは、胚に対する母体の反応に及ぼす免疫調節効果です。胚に対する非常に特異的な免疫系耐性の活性化は、母体の免疫系による胚の拒絶を防ぎ、胚の発育と着床を成功させるために不可欠です。流産や自然流産にはさまざまな原因があることは明らかですが、着床する胚に対する母体の免疫反応は主要な原因の 1 つであり、免疫系の CD4+ T 細胞に特有の作用があります。妊娠の成否に対するこれらの細胞の影響を効果的に説明するには、これらの細胞の概要を簡単に説明する必要があります。これらの細胞は、T ヘルパー (Th) 1、Th2、Th17、および T 制御 (Treg) 細胞の 4 つの異なるサブセットに分類されます。研究によると、反復性流産に苦しむ患者は、Th1/Th2 仮説と呼ばれるものに支配された免疫力を持っています。しかしその後の研究で、Th1/Th2パラダイムは胎児を拒絶する免疫学的影響を説明するのに十分ではないことが示され、Th1/Th2/Th17およびTreg細胞パラダイムへと拡張されました。免疫学の分野によると、Th17細胞とTreg細胞は、Th1細胞とTh2細胞とは明確に異なるリンパ球サブセットとして説明されてきました。これらは、自己免疫疾患や感染症の発症に大きな役割を果たしています。複数の研究で、Th17/Tregの不均衡が反復性自然流産に関連していることが報告されています。また、多くの研究でCGBのT細胞増殖に対する免疫抑制効果が議論され、説明されていますが、他の研究では矛盾した栄養効果を示しており、CGBがもたらす免疫抑制妊娠環境の概念がさらに深まっています。 CGB は、細胞外調節キナーゼ (ERK) と AKT シグナルの過剰調節を通じて栄養膜細胞の浸潤と間質性莢膜細胞の増殖を促進し、CGB によるレプチン産生の刺激には、合胞体栄養膜における cAMP と p38シグナル伝達経路間の対話が必要である。また、CGB は CD4+25+ T 細胞の増殖にプラスの影響を与え、妊娠初期にこれらの細胞を子宮内膜に引き寄せることも示されている。着床部位にある免疫細胞は、胚の着床に積極的に貢献する。そのため、炎症促進 Th1 細胞と抗炎症 Th2 細胞の調節を通じて、CGB は胚の子宮内膜壁への着床の成功に極めて重要な役割を果たしている。[15] [16]
血管新生および血管形成特性
CGB の内皮細胞に対する血管新生効果は、hCG/LH 受容体および PKA/cAMP 経路の活性化によって正確に媒介されます。CGB が hCG/LH 受容体に結合することで PKA/cAMP 経路が活性化され、血管新生が刺激され、胚およびその後の胎児のための双方向の栄養ハイウェイが確立されます。次に、ジブチリル cAMP が大動脈輪からの血管の伸展を刺激します。これは、この血管新生反応における PKA 経路およびその前の CGB 経路の重要性をさらに示唆しています。したがって、大動脈輪、CAM、マトリゲル プラグ、および内皮細胞増殖における内皮細胞に対する CGB の明確な直接的な血管新生効果が観察され、実証されています。通常の妊娠では、CGBの発現は妊娠初期に起こる子宮内膜の血管新生刺激と関連しており、同時に血液供給を増加させ、血管拡張、透過性の増加、新血管の発達および成熟を通じて子宮血管系を変化させる。[18] [16]
その他の妊娠関連ホルモンの刺激
CGBは、体内でエストロゲンとプロゲステロンの生成を促します。CGBと並行して、増加したエストロゲンとプロゲステロンは、妊娠が起こっていることを体に知らせ、子宮内膜を厚くして月経を止めるのに役立ちます。健康な妊娠を維持し、維持するためには、これら3つのホルモンの正確なバランスが必要です。[19]より具体的には、CGBは、黄体形成ホルモン受容体（LHR）を介して作用し、黄体の生存とステロイド生成活性を促進する黄体刺激ホルモンです。この活性化により、黄体は妊娠の次の段階に必要なプロゲステロンを生成します。これにより、非常に重要な黄体が生き生きと活性化されます。[20] [17]
参考文献
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この記事には、パブリックドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。