分子生物学において、CD4 (cluster of differentiation 4) とはいわゆるヘルパーT細胞単球マクロファージ樹状細胞などの免疫系細胞が細胞表面に発現している糖タンパク細胞表面抗原の1つである。1970年代後半に発見されたこの分子は、1984年にCD4と名付けられるまではleu-3、T4として知られていた[5]。ヒトの場合、CD4遺伝子にコードされている[6][7]

CD4
PDBに登録されている構造
PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
PDBのIDコード一覧

1CDH, 1CDI, 1CDJ, 1CDU, 1CDY, 1G9M, 1G9N, 1GC1, 1JL4, 1Q68, 1RZJ, 1RZK, 1WIO, 1WIP, 1WIQ, 2B4C, 2JKR, 2JKT, 2KLU, 2NXY, 2NXZ, 2NY0, 2NY1, 2NY2, 2NY3, 2NY4, 2NY5, 2NY6, 2QAD, 3B71, 3CD4, 3JWD, 3JWO, 3LQA, 3O2D, 3S5L, 3T0E, 4JM2, 1WBR, 3S4S, 4H8W, 4P9H, 4Q6I, 4R2G, 4R4H, 4RQS, 3J70, 5A7X, 5A8H, 5CAY

識別子
記号CD4, CD4mut, CD4 molecule, OKT4D, IMD79
外部IDOMIM: 186940 MGI: 88335 HomoloGene: 513 GeneCards: CD4
遺伝子の位置 (ヒト)
12番染色体 (ヒト)
染色体12番染色体 (ヒト)[1]
12番染色体 (ヒト)
CD4遺伝子の位置
CD4遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点6,786,858 bp[1]
終点6,820,799 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
6番染色体 (マウス)
染色体6番染色体 (マウス)[2]
6番染色体 (マウス)
CD4遺伝子の位置
CD4遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点124,841,655 bp[2]
終点124,865,184 bp[2]
遺伝子オントロジー
分子機能 膜貫通シグナル伝達受容体活性
virus receptor activity
protein homodimerization activity
zinc ion binding
extracellular matrix structural constituent
酵素結合
immunoglobulin binding
血漿タンパク結合
coreceptor activity
interleukin-16 binding
interleukin-16 receptor activity
MHC class II protein binding
identical protein binding
protein tyrosine kinase binding
シグナル伝達受容体活性
プロテインキナーゼ結合
受容体結合
細胞の構成要素 endoplasmic reticulum lumen
integral component of membrane
early endosome

cell surface
endoplasmic reticulum membrane
脂質ラフト
T cell receptor complex
external side of plasma membrane
細胞膜
clathrin-coated vesicle membrane
integral component of plasma membrane
生物学的プロセス transmembrane receptor protein tyrosine kinase signaling pathway
defense response to Gram-negative bacterium
positive regulation of protein kinase activity
mitigation of host defenses by virus
positive regulation of calcium-mediated signaling
シグナル伝達
helper T cell enhancement of adaptive immune response
T cell selection
エストラジオールへの反応
induction by virus of host cell-cell fusion
adaptive immune response
response to vitamin D
T cell differentiation
細胞表面受容体シグナル伝達経路
positive regulation of T cell proliferation
positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation
enzyme linked receptor protein signaling pathway
T cell activation
positive regulation of T cell activation
maintenance of protein location in cell
サイトカイン産生
T cell receptor signaling pathway
免疫系プロセス
positive regulation of calcium ion transport into cytosol
regulation of T cell activation
免疫応答
細胞接着
viral process
fusion of virus membrane with host plasma membrane
membrane organization
positive regulation of protein phosphorylation
positive regulation of kinase activity
interleukin-15-mediated signaling pathway
positive regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling
positive regulation of MAPK cascade
positive regulation of monocyte differentiation
positive regulation of transcription, DNA-templated
positive regulation of viral entry into host cell
regulation of calcium ion transport
positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade
cellular response to granulocyte macrophage colony-stimulating factor stimulus
サイトカイン媒介シグナル伝達経路
macrophage differentiation
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)
NM_000616
NM_001195014
NM_001195015
NM_001195016
NM_001195017

NM_001382705
NM_001382706
NM_001382707
NM_001382714

NM_013488

RefSeq
(タンパク質)
NP_000607
NP_001181943
NP_001181944
NP_001181945
NP_001181946

NP_001369634
NP_001369635
NP_001369636
NP_001369643

NP_038516

場所
(UCSC)
Chr 12: 6.79 – 6.82 MbChr 12: 124.84 – 124.87 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

CD4陽性T細胞はヒトの免疫系において必要不可欠な白血球である。しばしばCD4細胞、Th細胞、T4細胞と呼ばれることもある(以下CD4細胞)。この細胞の主要な役割はCD8陽性T細胞(いわゆるキラーT細胞、もしくは細胞傷害性T細胞、以下CD8細胞)などの他の免疫系細胞にシグナルを送ることであり、このことからCD4細胞はヘルパー細胞と呼ばれる。CD4細胞がシグナルを送ると、CD8細胞はそれを受けて感染細胞を破壊しこれを殺す。無治療のHIV-1感染患者や臓器移植前の免疫抑制状態のようにCD4細胞が枯渇すると、健常者では発現しない感染症の病原体に感染し易くなる(日和見感染)。

構造編集

機能編集

CD4はT細胞の抗原提示細胞T細胞受容体 (TCR) の情報伝達を増強する。まず、細胞内ドメインが、活性化T細胞のシグナルカスケードを構成する多くの分子に重要なLckを動員する。これにより、CD4はTCRの産生するシグナルを増強する。CD4は細胞外ドメインを用いて、抗原提示細胞上のMHC-II分子と直接的に結合し、T細胞と抗原提示細胞の接着を補強する。

疾患との関連編集

HIVの感染編集

ヒト免疫不全ウイルス-1 (HIV-1) は宿主のT細胞へ侵入する際にCD4を利用する。これはgp120として知られるエンベロープタンパク質を結合させることによる。このCD4への結合は、宿主細胞が発現している供受容体へ結合するようにgp120の形態を変化させる[8]ケモカインレセプターであるCCR5やCXCR4がこの共受容体にあたる。他のウイルスタンパク質 (gp41) が構造を変化させると、HIVはウイルスの外膜を細胞膜に融合させるために、融合ペプチドを宿主細胞に挿入する。

HIVの病理編集

HIVの感染により、CD4を発現するT細胞(前述のヘルパーT細胞)の細胞数は漸減する。医療従事者はCD4数を基準にHIV感染に対する治療の開始時期を決定する。参考値はマイクロリットル (μL)(または立法ミリメートル)あたりの細胞数で表され、CD4陽性細胞数の正常値は500 ‐ 1200/μLである[9]。CD4数はCD4を発現している細胞の数を評価する。CD4数は直接的なHIV検査ではないが、患者の免疫系の機能を評価するために用いられる。CD4数の検査は治療の有効性をみるためにも参照されるが、ウイルスDNAの存在の確認やHIVに対する特異抗体の検出は行わない。

その他の疾患編集

ヘルパーT細胞に由来する腫瘍もほとんどの場合CD4を発現している。このため、組織生検試料のCD4免疫組織化学的検査は末梢T細胞性リンパ腫とRelated malignant conditionsを区別するためにも用いられる[10]。CD4は尋常性白斑1型糖尿病など多くの自己免疫疾患と関連する[11]

脚注編集

[脚注の使い方]
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000010610 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000023274 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ Alain Bernard (1984) (英語). Leucocyte typing: human leucocyte differentiation antigens detected by monoclonal antibodies: specification, classification, nomenclature: [report on the first international references workshop sponsored by INSERM, WHO and IUIS]. Berlin: Springer. pp. pages 45–48. ISBN 0-387-12056-4 
  6. ^ Isobe M, Huebner K, Maddon PJ, Littman DR, Axel R, Croce CM (June 1986). “The gene encoding the T-cell surface protein T4 is located on human chromosome 12”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83 (12): 4399–402. doi:10.1073/pnas.83.12.4399. PMC 323740. PMID 3086883. http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=3086883. 
  7. ^ Ansari-Lari MA, Muzny DM, Lu J, Lu F, Lilley CE, Spanos S, Malley T, Gibbs RA (April 1996). “A gene-rich cluster between the CD4 and triosephosphate isomerase genes at human chromosome 12p13”. Genome Res. 6 (4): 314–26. doi:10.1101/gr.6.4.314. PMID 8723724. http://www.genome.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=8723724. 
  8. ^ Kwong PD, Wyatt R, Robinson J, Sweet RW, Sodroski J, Hendrickson WA (June 1998). “Structure of an HIV gp120 envelope glycoprotein in complex with the CD4 receptor and a neutralizing human antibody”. Nature 393 (6686): 648–59. doi:10.1038/31405. PMID 9641677. 
  9. ^ Bofill M, Janossy G, Lee CA, MacDonald-Burns D, Phillips AN, Sabin C, Timms A, Johnson MA, Kernoff PB (May 1992). “Laboratory control values for CD4 and CD8 T lymphocytes. Implications for HIV-1 diagnosis”. Clin. Exp. Immunol. 88 (2): 243–52. PMC 1554313. PMID 1349272. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1554313/. 
  10. ^ Kumarasen Cooper; Anthony S-Y. Leong (2003). Manual of diagnostic antibodies for immunohistology. London: Greenwich Medical Media. pp. 65. ISBN 1-84110-100-1 
  11. ^ Zamani M, Tabatabaiefar MA, Mosayyebi S, Mashaghi A, Mansouri P (July 2010). “Possible association of the CD4 gene polymorphism with vitiligo in an Iranian population”. Clin. Exp. Dermatol. 35 (5): 521–4. doi:10.1111/j.1365-2230.2009.03667.x. PMID 19843086. 

参考文献編集

関連項目編集