tPA

tPA

組織プラスミノーゲン活性化因子（tPA、組織プラスミノーゲン活性化因子）は、血液凝固（プラスミン）の分解に関与する血管内皮細胞（血管に位置する細胞）に存在するセリンプロテアーゼです。tPA酵素はプラスミノーゲンをプラスミンに変換する反応を触媒します。tPAは、塞栓性または血栓性脳卒中の研究に使用できます。TPAは、組換えバイオテクノロジーを使用して製造できます。この方法で作成されたtPAは、組換え組織プラスミノーゲン活性化因子（rtPA）と呼ばれることがあります。

図1. tPAのタンパク質構造。

導入

血液凝固は、損傷した組織からの物質によって引き起こされる酵素的なイベントであり、最終的に血栓を形成するフィブリンモノマーを形成します。数日後、フィブリン血栓はフィブリノリティック酵素系によって分解されます。この系の中心的な酵素成分は、血漿およびほとんどの血管外液に存在する糖タンパク質プラスミノーゲンです。プラスミノーゲンはセリンプロテアーゼのゼイモゲンであり、プラスミノーゲン活性化因子によって部分的に切断されると、その活性型であるプラスミンに変換されます。ヒトの体内には、組織型プラスミノーゲン活性化因子（t-PA）と尿型活性化因子（u-PA）の2つのプラスミノーゲン活性化因子が見つかりました。t-PAは血液中のプラスミノーゲンの主要な活性化因子であり、u-PAは組織関連のプロテオリシスにおいて主要な機能を持ち、血管内フィブリンの除去においてt-PAに次ぐものです。フィブリノリシスは主にフィブリン表面によって開始され、伝播されます。フィブリン表面は、フィブリノリシス系の多くの成分（特にプラスミノーゲンとt-PA）を最適化するための結合部位を提供します。この刺激効果により、フィブリン沈着物上のプラスミノーゲンとt-PAの濃度が高くなり、プラスミン活性の局在化が可能になります。プラスミノーゲン活性化因子阻害因子-1（PAI-1）およびプラスミン阻害因子は、抑制的な調節を提供できます。PAI-1は血漿中で最も効果的なt-PA阻害因子であり、循環中のほとんどのt-PAはこの阻害因子に結合しています。

構造

ヒトt-PAは、530または527のアミノ酸からなる68 kDaのセリンプロテアーゼであり、7%から13%の炭水化物を含んでいます。この分子は、自律的な機能を持つ5つの異なるドメイン構造で構成されています。フィンガードメインと2つのクリンクルドメインは、t-PAがフィブリンに結合するのに関与しており、表皮成長因子ドメインは肝臓の迅速なクリアランスに関与しています。セリンプロテアーゼドメインには、セリン、ヒスチジン、アスパラギン酸からなる活性部位領域が含まれており、一次構造では相対的に離れていますが、折りたたまれたタンパク質では非常に近接しています。この領域は、プラスミノーゲン内のArg561-Val562結合を切断し、プラスミンとして活性化します。

合成と分泌

t-PAは主に血管内皮細胞で合成され、t-PAの急性放出によって血漿に継続的に分泌されます。後者の状況は、特定の内皮細胞受容体を刺激する際に発生します。血管系の異なる領域は、異なる量のt-PAを分泌します。上肢でのt-PA分泌量は下肢の4倍です。t-PAには、単鎖t-PA（sct-PA）と二鎖t-PA（tct-PA）の2つの形態があります。単鎖分子は内皮細胞によって分泌される自然な形態のt-PAであり、二鎖形態はプラスミンのプロテオリティック活性の結果です。両方の形態は触媒活性を持ち、フィブリンの存在下で類似の酵素特性を示します。

調節

t-PAとPAI-1の相互作用および血漿中でのその相乗的な出現は非常に複雑です。血漿中のt-PAおよびPAI-1抗原の総量は通常強い正の相関を示し、t-PAおよびPAI-1の合成とクリアランスが生物学的に関連していることを示しています。しかし、PAI-1レベルの上昇はt-PA産生の増加をもたらしますが、これは自動的に活性t-PAの含量の増加にはつながりません。対照的に、t-PA活性はPAI-1およびt-PA抗原と逆相関のように見えます。t-PAの総量の増加がt-PA活性の減少につながるため、後者の相関は混乱しているように思えます。

t-PA分析法

ヒト血漿中のt-PAレベルを測定するためのさまざまな方法が記述されています。これらは、特異的t-PA検出と非特異的全体検出に分けることができます。今日、一般的な2つの方法は、全グロブリン血栓の溶解時間の測定とフィブリンプレートです。特異的t-PA分析には、t-PA抗原（すなわち、遊離t-PAおよびt-PA / PAI-1）を測定するための免疫学的手法と機能的手法が含まれます。後者は、クロモジェニックプラスミン基質と刺激剤を使用したクロモジェニックアッセイ、またはモノクローナル抗体とクロモジェニックプラスミン基質の組み合わせを使用した生物学的免疫アッセイのいずれかです。

参考文献