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ハプトグロビン：ヘモグロビン消去からヒトの健康へ
Haptoglobin: From hemoglobin scavenging to human health.
PMID: 32660714 DOI: 10.1016/j.mam.2020.100851.
抄録
ハプトグロビン (Hp) は、急性期血漿タンパク質のファミリーに属し、ヘモグロビン (Hb) の最も重要な血漿解毒剤を表します。基本的なHp分子は、2つのα/β二量体によって構築された四量体タンパク質です。各Hp α/β二量体は、単一の遺伝子によってコードされ、単一のポリペプチドとして合成されます。Hpポリペプチドの翻訳後プロテアーゼ依存性切断に続いて、α鎖とβ鎖は、成熟したHpタンパク質を生成するためにジスルフィド橋（複数可）で連結されています。ヒトHp遺伝子は、2つの共通のHp1およびHp2対立遺伝子によって特徴付けられるように、3つの主要な遺伝子型が生じることができる（すなわち、Hp1-1、Hp2-1、およびHp2-2）。Hpは、マクロファージ特異的受容体CD163によって循環からのHbクリアランスを調節し、したがって、健康に対するHb媒介の重篤な結果を防止する。実際、Hpの抗酸化物質およびHb結合特性だけでなく、単球/マクロファージ系の細胞を刺激し、ヘルパーT細胞1型および2型バランスを調節する能力は、有意に病原性疾患の様々な（例えば、感染症、糖尿病、心血管疾患、および癌）と関連付ける。変異体Hp1およびHp2の代替機能は、特に感染性（例えば、肺結核、HIV、およびマラリア）および非感染性（例えば、糖尿病、心血管疾患および肥満）疾患に対する感受性および保護において、報告されている。Hpの高値と低値の両方が臨床状態を示しています。Hp血漿レベルは、感染症、炎症、および様々な悪性疾患の間に増加し、栄養失調、溶血、肝疾患、アレルギー反応、および発作性障害の間に減少します。注目すべきは、Hp:Hb複合体はヘムベースの反応性を示し、実際、それらは、O、CO、およびNOを含むいくつかの鉄および鉄リガンドを結合し、（擬似）酵素特性（例えば、NOおよびペルオキシナイトライトの解毒）を表示します。ここでは、Hpの遺伝学的、生化学的、生物医学的、バイオテクノロジー的側面をレビューする。
Haptoglobin (Hp) belongs to the family of acute-phase plasma proteins and represents the most important plasma detoxifier of hemoglobin (Hb). The basic Hp molecule is a tetrameric protein built by two α/β dimers. Each Hp α/β dimer is encoded by a single gene and is synthesized as a single polypeptide. Following post-translational protease-dependent cleavage of the Hp polypeptide, the α and β chains are linked by disulfide bridge(s) to generate the mature Hp protein. As human Hp gene is characterized by two common Hp1 and Hp2 alleles, three major genotypes can result (i.e., Hp1-1, Hp2-1, and Hp2-2). Hp regulates Hb clearance from circulation by the macrophage-specific receptor CD163, thus preventing Hb-mediated severe consequences for health. Indeed, the antioxidant and Hb binding properties of Hp as well as its ability to stimulate cells of the monocyte/macrophage lineage and to modulate the helper T-cell type 1 and type 2 balance significantly associate with a variety of pathogenic disorders (e.g., infectious diseases, diabetes, cardiovascular diseases, and cancer). Alternative functions of the variants Hp1 and Hp2 have been reported, particularly in the susceptibility and protection against infectious (e.g., pulmonary tuberculosis, HIV, and malaria) and non-infectious (e.g., diabetes, cardiovascular diseases and obesity) diseases. Both high and low levels of Hp are indicative of clinical conditions: Hp plasma levels increase during infections, inflammation, and various malignant diseases, and decrease during malnutrition, hemolysis, hepatic disease, allergic reactions, and seizure disorders. Of note, the Hp:Hb complexes display heme-based reactivity; in fact, they bind several ferrous and ferric ligands, including O, CO, and NO, and display (pseudo-)enzymatic properties (e.g., NO and peroxynitrite detoxification). Here, genetic, biochemical, biomedical, and biotechnological aspects of Hp are reviewed.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Ltd.