子宮セルピン

子宮セルピンは、セリンプロテアーゼインヒビター（セルピン）タンパク質スーパーファミリーのA 系統 のメンバーであり、SERPINA14遺伝子によってコード化されています。子宮セルピンは、プロゲステロンまたはエストロゲンの影響下にある限られたグループの哺乳類の子宮内膜によって生成されます。これらのタンパク質は不活性なプロテアーゼインヒビターであると考えられており、妊娠中に免疫機能を調整したり、胎盤経由の輸送に参加したりする機能を果たす可能性があります。

子宮セルピンは、もともと片側妊娠の羊の子宮分泌物中に、57 kDa と 55 kDa の糖タンパク質のペアとして記載されていました。^[1]子宮乳タンパク質と呼ばれるこれらのセルピンスーパーファミリーのメンバーとしての同定は、羊遺伝子のcDNAの配列に基づいていました。 ^[2]ブタの子宮セルピンは、鉄結合子宮タンパク質であるウテロフェリンとの関連から最初に特定されました。^{[3] [4]}もともとウテロフェリン関連タンパク質と呼ばれていました。^[5]

子宮セルピンをSERPINA14と命名^{[6]したのは}、α1アンチトリプシンまたはAクレードの高度に分岐したグループとして分類されているためです。 ^[7] 他の解析では、子宮セルピンはセルピンスーパーファミリーの別のクレードとして考えられてきました。^[8]

子宮セルピンは、哺乳類の間での分布が限られているという点で、他のセルピンと比べて新しい。これらは、真獣類哺乳類のローラシアテリア上目の種でのみ記載されている。子宮セルピン遺伝子が存在するクレードには、鯨蹄目（イルカ、ウシ、スイギュウ、ヒツジ、ヤギ、ブタ）、奇蹄目（ウマ）、一部の肉食動物（イヌ、ジャイアントパンダ）がある^{[6] [9]子宮セルピン遺伝子は、}ネコで特定されている唯一の子宮セルピンが擬遺伝子であるため、すべての肉食動物で発現しているわけではない^[6]。完成したゲノムの検査では、子宮セルピン遺伝子は霊長類、マウス、ラット、ウサギ、有袋類、カモノハシ、ニワトリ、ゼブラフィッシュ には存在しないことが示されている[ ^{6] [10]}

子宮セルピンは子宮内膜上皮の産物です（図1）。遺伝子発現は子宮内膜腺の上皮細胞に限定されています。^[11] 妊娠後期には、子宮セルピンタンパク質は内腔上皮にも見られます。^[12]これはおそらく腺上皮細胞が子宮内腔に移動するためです。

子宮セルピン遺伝子発現の主な調節因子はプロゲステロンである。^[6] 牛では、エストロゲンも子宮セルピン遺伝子発現を増加させる可能性がある。^{[13] [14]}

子宮内膜での発現に加えて、ウシ子宮セルピンは卵巣（卵胞、黄体、卵丘卵母細胞複合体）および胎盤の子葉でも発現している。^{[14] [15]}

子宮セルピンがプロテアーゼ阻害剤として機能しないことを示す証拠は2つあります。羊と豚の子宮セルピンは、さまざまなプロテアーゼに対して阻害性がありません。^{[2] [5] [16] [17]}さらに、プロテアーゼ阻害活性に重要な反応中心ループのヒンジ領域にあるいくつかの重要なアミノ酸は、子宮セルピンでは保存されていません。^{[6]ウシ子宮セルピンは}ペプシンを阻害しますが、おそらくセルピンが使用する典型的なメカニズムとは異なるメカニズムを介しています。^[17]

妊娠中の子宮セルピンには、2つの生物学的役割が考えられます。1つ目は結合タンパク質としての役割です。豚の子宮セルピンは、ウテロフェリンに非共有結合し、ウテロフェリンの鉄結合能を安定化させます。^[4] ウテロフェリンは胎盤を通過し、胎児トランスフェリンに鉄を譲渡します。^[18]羊の子宮セルピンは、妊娠関連糖タンパク質に結合します。^{[17]これは、}有蹄類の胎盤から大量に分泌される不活性アスパラギン酸プロテアーゼです。^{[19]羊の子宮セルピンは、}アクチビン、^[20] IgMおよびIgAにも結合します。^[21]

子宮セルピンのもう一つの可能​​性のある役割は、妊娠中の免疫細胞の増殖を抑制し、同種異系受胎産物を保護することです。特に、ヒツジ子宮セルピンは、体外でリンパ球とナチュラルキラー細胞の機能を阻害し、マウスモデルでナチュラルキラー細胞による流産を減らすことができます。^[22]

牛の子宮セルピン遺伝子の1269番目の位置にある一塩基多型は、牛の個体群における生産寿命と関連していることが報告されている^[23]。^[15]

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