ベイシジン

ベイシジン（英: basigin、BSG）、EMMPIRIN（extracellular matrix metalloproteinase inducer）、もしくはCD147（cluster of differentiation 147）は、ヒトではBSG遺伝子にコードされるタンパク質である^[5][6][7]。このタンパク質はOk血液型の決定因子である。Ok血液型には3種類の抗原が知られており、最も一般的なOk^a（OK1とも呼ばれる）のほか、OK2、OK3がある。ベイシジンは、ヒトのマラリア寄生虫である熱帯熱マラリア原虫（英語版）Plasmodium falciparumにとって必須な赤血球上の受容体であることが示されている^[8]。ベイシジンの一般的なアイソフォーム（ベイシジン-2、basigin-2）は免疫グロブリンドメインを2つ持つのに対し、より長いアイソフォームであるベイシジン-1（basigin-1）は3つ持つ^[9]。

BSG
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 4U0Q, 3B5H, 3I84, 3I85, 3QQN, 3QR2
識別子
記号	BSG, 5F7, CD147, EMMPRIN, M6, OK, TCSF, basigin (Ok blood group), EMPRIN, SLC7A11, HAb18G
外部ID	OMIM: 109480 MGI: 88208 HomoloGene: 1308 GeneCards: BSG
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 (19番染色体 (ヒト))^[1] バンド データ無し 開始点 571,277 bp^[1] 終点 583,494 bp^[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 10番染色体 (マウス)^[2] バンド データ無し 開始点 79,540,325 bp^[2] 終点 79,547,803 bp^[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • 血漿タンパク結合 • mannose binding • 炭水化物結合 • monocarboxylic acid transmembrane transporter activity • cadherin binding • cell-cell adhesion mediator activity 細胞の構成要素 • integral component of membrane • 膜 • 焦点接着 • メラノソーム • ゴルジ膜 • 細胞膜 • integral component of plasma membrane • acrosomal membrane • ミトコンドリア • 脂質ラフト • 筋鞘 • エキソソーム • intracellular membrane-bounded organelle • 神経繊維 生物学的プロセス • response to peptide hormone • extracellular matrix disassembly • extracellular matrix organization • odontogenesis of dentin-containing tooth • 細胞表面受容体シグナル伝達経路 • 脱落膜化 • pyruvate metabolic process • response to mercury ion • response to cAMP • embryo implantation • leukocyte migration • モノカルボン酸輸送 • protein localization to plasma membrane • homophilic cell adhesion via plasma membrane adhesion molecules • 軸索誘導 • dendrite self-avoidance 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	682	12215
Ensembl	ENSG00000172270	ENSMUSG00000023175
UniProt	P35613	P18572
RefSeq (mRNA)	NM_001728 NM_198589 NM_198590 NM_198591 NM_001322243	NM_001077184 NM_009768
RefSeq (タンパク質)	NP_001309172 NP_001719 NP_940991 NP_940992 NP_940993	NP_001070652 NP_033898
場所 (UCSC)	Chr 19: 0.57 – 0.58 Mb	Chr 19: 79.54 – 79.55 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

機能

ベイシジンは免疫グロブリンスーパーファミリー（英語版）の一員であり、その構造はこのファミリーの原始的形態と関連していると考えられている。このスーパーファミリーのメンバーはさまざまな免疫学的現象、分化、発生過程における細胞間認識に基礎的な役割を果たしており、ベイシジンもまた細胞間認識に関与していると考えられている^{[10][11][12][13]}。

ベイシジンはメタロプロテアーゼ誘導能を持つほか、精子形成、(モノカルボン酸トランスポーター)（英語版）の発現、リンパ球の反応性など、いくつかの機能を調節する^[6]。ベイシジンは(シクロフィリン)（英語版）タンパク質(CypA)（英語版）、(CypB)（英語版）や特定種のインテグリンなど、多種のリガンドを持つI型膜貫通受容体である^[14][15][16]。ベイシジンはS100A9や(GPVI)（英語版）の受容体としても機能し、そしてベイシジン-1は桿体由来錐体生存因子（RdCVF）の受容体として機能する^[9]。ベイシジンは、上皮細胞、内皮細胞、神経前駆細胞^[17]、白血球など、多くの細胞種で発現している。ヒトのベイシジン（ベイシジン-2）は269アミノ酸からなり、N末端の細胞外領域には高度な糖鎖修飾が行われたC2型Ig様ドメインが2つ形成されている。また、細胞外領域にさらにもう1つのIg様ドメインを持つ形態のもの（ベイシジン-1）も同定されている^[6]。

相互作用

ベイシジンは(ユビキチンC)（英語版）と相互作用することが示されている^[18]。

ベイシジンはマウスの網膜において、モノカルボン酸トランスポーター（MCT）と複合体を形成していることが示されている。ベイシジンはMCTを膜へ適切に配置するために必要なようである。ベイシジンのヌルマウスでは、MCTへの膜への組み込みの欠陥が(網膜色素上皮)（英語版）への栄養素の輸送の欠陥と直接的に関係している可能性がある。(MCT1)（英語版）、(3)（英語版）、(4)（英語版）によって輸送される乳酸は発生中の網膜色素上皮に必須の栄養素であり、ヌルマウスでは視覚の喪失が引き起こされる^[19]。

ベイシジンはEndo180（MRC2）受容体の4番目の(C型レクチン)（英語版）ドメインと相互作用し、上皮間葉転換を抑制する複合体を形成する。この複合体が破壊された場合には前立腺上皮細胞の浸潤性が誘導され、前立腺がんの予後不良と関係している^[20]。

調節

アトルバスタチンはCD147とMMP-3の発現を抑制することが示されている^[21]。スタチンはCD147の発現、構造、機能を変化させる^[22]。

マラリアにおける役割

P. falciparumの大部分の系統にとって、ベイシジンは赤血球への侵入に必須の受容体である。P. falciparumはヒトのマラリアの原因となるマラリア原虫の中で最もビルレンスが高い種である。ベイシジンのリガンドとなる寄生虫タンパク質(Rh5)（英語版）に対する抗体の開発によって、マラリアに対するよりよいワクチンが見つかることが期待されている^[8]。

SARS-CoV-2感染（COVID-19）における役割

宿主細胞が発現しているベイシジン（CD147）はSARS-CoV-2のスパイクタンパク質に結合する可能性があり、おそらく宿主細胞への侵入と関係している^[23]。ヒト化抗CD147抗体であるメプラズマブ（meplazumab）はSARS-CoV-2肺炎患者に対する試験が行われた^[24]。しかしながらベイシジンとSARS-CoV-2との関係については議論があり、ベイシジンがスパイクタンパク質の結合や肺細胞への感染の促進に関与している直接的証拠は得られなかったとする報告もある^[25]。

また、CD147は血小板や巨核球へのSARS-CoV-2の侵入のための受容体となっており、一般的なかぜの原因となるコロナウイルスであるCoV-OC43とは異なる、血小板の過剰な活性化と血栓症の原因となっていることが示唆されている。巨核球をSARS-CoV-2と共に培養すると、(LGALS3BP)（英語版）やS100A9といった炎症性転写産物が有意に増加する。抗CD147抗体によって遮断を行うことで、SARS-CoV-2共培養後の巨核球でのS100A9や(S100A8)（英語版）の発現は有意に低下する。これらのデータは、巨核球や血小板はおそらくACE2非依存的機構によって、SARS-CoV-2のビリオンを積極的に取り込んでいることを示唆している^[26]。SARS-CoV-2処理によって血小板がCD147依存的に活性化されることは、他の研究でも報告されている^[27]。

出典

1. ^ ^{a b c} GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000172270 - Ensembl, May 2017
2. ^ ^{a b c} GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000023175 - Ensembl, May 2017
3. ^ Human PubMed Reference:
4. ^ Mouse PubMed Reference:
5. ^ “Human leukocyte activation antigen M6, a member of the Ig superfamily, is the species homologue of rat OX-47, mouse basigin, and chicken HT7 molecule”. Journal of Immunology 149 (3): 847–854. (August 1992). PMID (1634773). 
6. ^ ^{a b c} “Dealing with the family: CD147 interactions with cyclophilins”. Immunology 117 (3): 301–309. (March 2006). doi:10.1111/j.1365-2567.2005.02316.x. PMC 1782239. PMID (16476049). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1782239/. 
7. ^ “The basigin group of the immunoglobulin superfamily: complete conservation of a segment in and around transmembrane domains of human and mouse basigin and chicken HT7 antigen”. Journal of Biochemistry 110 (5): 770–774. (November 1991). doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123657. PMID (1783610). 
8. ^ ^{a b} “Basigin is a receptor essential for erythrocyte invasion by Plasmodium falciparum”. Nature 480 (7378): 534–537. (November 2011). Bibcode: 2011Natur.480..534C. doi:10.1038/nature10606. PMC 3245779. PMID (22080952). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3245779/. 
9. ^ ^{a b} Muramatsu, Takashi (May 2016). “Basigin (CD147), a multifunctional transmembrane glycoprotein with various binding partners”. Journal of Biochemistry 159 (5): 481–490. doi:10.1093/jb/mvv127. https://academic.oup.com/jb/article/159/5/481/1750585 2023年2月13日閲覧。. 
10. ^ “Entrez Gene: BSG basigin (Ok blood group)”. 2023年3月7日閲覧。
11. ^ “Basigin (CD147) is expressed on melanoma cells and induces tumor cell invasion by stimulating production of matrix metalloproteinases by fibroblasts”. International Journal of Cancer 99 (4): 520–528. (June 2002). doi:10.1002/ijc.10390. PMID (11992541). 
12. ^ Miyauchi, T.; Kanekura, T.; Yamaoka, A.; Ozawa, M.; Miyazawa, S.; Muramatsu, T. (1990-02). “Basigin, a new, broadly distributed member of the immunoglobulin superfamily, has strong homology with both the immunoglobulin V domain and the beta-chain of major histocompatibility complex class II antigen”. Journal of Biochemistry 107 (2): 316–323. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123045. ISSN 0021-924X. PMID (2361961). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2361961. 
13. ^ Kanekura, T.; Miyauchi, T.; Tashiro, M.; Muramatsu, T. (1991-02). “Basigin, a new member of the immunoglobulin superfamily: genes in different mammalian species, glycosylation changes in the molecule from adult organs and possible variation in the N-terminal sequences”. Cell Structure and Function 16 (1): 23–30. doi:10.1247/csf.16.23. ISSN 0386-7196. PMID (2032306). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2032306. 
14. ^ “Active site residues of cyclophilin A are crucial for its signaling activity via CD147”. The Journal of Biological Chemistry 277 (25): 22959–22965. (June 2002). doi:10.1074/jbc.M201593200. PMID (11943775). 
15. ^ “CD147 is a signaling receptor for cyclophilin B”. Biochemical and Biophysical Research Communications 288 (4): 786–788. (November 2001). doi:10.1006/bbrc.2001.5847. PMID (11688976). 
16. ^ “Generation of monoclonal antibodies to integrin-associated proteins. Evidence that alpha3beta1 complexes with EMMPRIN/basigin/OX47/M6”. The Journal of Biological Chemistry 272 (46): 29174–29180. (November 1997). doi:10.1074/jbc.272.46.29174. PMID (9360995). 
17. ^ “EMMPRIN overexpression in SVZ neural progenitor cells increases their migration towards ischemic cortex”. Experimental Neurology 297: 14–24. (November 2017). doi:10.1016/j.expneurol.2017.07.009. PMID (28716558). 
18. ^ “Interaction between CD147 and P-glycoprotein and their regulation by ubiquitination in breast cancer cells”. Chemotherapy 54 (4): 291–301. (2008). doi:10.1159/000151225. PMID (18689982). 
19. ^ “Loss of MCT1, MCT3, and MCT4 expression in the retinal pigment epithelium and neural retina of the 5A11/basigin-null mouse”. Investigative Ophthalmology & Visual Science 44 (3): 1305–1311. (March 2003). doi:10.1167/iovs.02-0552. PMID (12601063). 
20. ^ “Survival Outcome and EMT Suppression Mediated by a Lectin Domain Interaction of Endo180 and CD147”. Molecular Cancer Research 13 (3): 538–547. (March 2015). doi:10.1158/1541-7786.MCR-14-0344-T. PMID (25381222). 
21. ^ Yi, Fang; Jiang, Lili; Xu, Hongwei; Dai, Fang; Zhou, Lin. “Atorvastatin suppresses CD147 and MMP-3 expression and improves histological and neurological outcomes in an animal model of intracerebral hemorrhage”. International Journal of Clinical and Experimental Medicine 11 (9): 9301–9311. http://www.ijcem.com/files/ijcem0067243.pdf. 
22. ^ “Downregulation of monocytic differentiation via modulation of CD147 by 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitors”. PLOS ONE 12 (12): e0189701. (18 December 2017). Bibcode: 2017PLoSO..1289701S. doi:10.1371/journal.pone.0189701. PMC 5734787. PMID (29253870). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5734787/. 
23. ^ “CD147-spike protein is a novel route for SARS-CoV-2 infection to host cells”. Signal Transduction and Targeted Therapy 5 (1): 283. (December 2020). doi:10.1038/s41392-020-00426-x. PMC 7714896. PMID (33277466). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7714896/. 
24. ^ “Meplazumab treats COVID-19 pneumonia: an open-labelled, concurrent controlled add-on clinical trial”. bioRxiv. (2020). doi:10.1101/2020.03.21.20040691. 
25. ^ “No evidence for basigin/CD147 as a direct SARS-CoV-2 spike binding receptor”. Scientific Reports 11 (1): 413. (January 2021). doi:10.1038/s41598-020-80464-1. PMC 7801465. PMID (33432067). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7801465/. 
26. ^ “Platelets contribute to disease severity in COVID-19”. Journal of Thrombosis and Haemostasis 19 (12): 3139–3153. (December 2021). doi:10.1111/jth.15534. PMC 8646651. PMID (34538015). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8646651/. 
27. ^ “Unconventional CD147-dependent platelet activation elicited by SARS-CoV-2 in COVID-19”. Journal of Thrombosis and Haemostasis 20 (2): 434–448. (October 2021). doi:10.1111/jth.15575. PMC 8646617. PMID (34710269). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8646617/. 

関連文献

• “Basigin (CD147): a multifunctional transmembrane protein involved in reproduction, neural function, inflammation and tumor invasion”. Histology and Histopathology 18 (3): 981–987. (July 2003). doi:10.14670/HH-18.981. PMID (12792908). 
• “Roles of the multifunctional glycoprotein, emmprin (basigin; CD147), in tumour progression”. Thrombosis and Haemostasis 93 (2): 199–204. (February 2005). doi:10.1160/TH04-08-0536. PMID (15711733). https://zenodo.org/record/896853. 
• “Human leukocyte activation antigen M6, a member of the Ig superfamily, is the species homologue of rat OX-47, mouse basigin, and chicken HT7 molecule”. Journal of Immunology 149 (3): 847–854. (August 1992). PMID (1634773). 
• “Partial sequencing and characterization of the tumor cell-derived collagenase stimulatory factor”. Archives of Biochemistry and Biophysics 285 (1): 90–96. (February 1991). doi:10.1016/0003-9861(91)90332-D. PMID (1846736). 
• “The human tumor cell-derived collagenase stimulatory factor (renamed EMMPRIN) is a member of the immunoglobulin superfamily”. Cancer Research 55 (2): 434–439. (January 1995). PMID (7812975). http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=7812975. 
• “Mapping basigin (BSG), a member of the immunoglobulin superfamily, to 19p13.3”. Cytogenetics and Cell Genetics 64 (3–4): 195–197. (1993). doi:10.1159/000133573. PMID (8404035). 
• “Human keratinocytes express EMMPRIN, an extracellular matrix metalloproteinase inducer”. The Journal of Investigative Dermatology 106 (6): 1260–1265. (June 1996). doi:10.1111/1523-1747.ep12348959. PMID (8752667). 
• “The Oka blood group antigen is a marker for the M6 leukocyte activation antigen, the human homolog of OX-47 antigen, basigin and neurothelin, an immunoglobulin superfamily molecule that is widely expressed in human cells and tissues”. European Journal of Immunology 27 (4): 891–897. (April 1997). doi:10.1002/eji.1830270414. PMID (9130641). 
• “Generation of monoclonal antibodies to integrin-associated proteins. Evidence that alpha3beta1 complexes with EMMPRIN/basigin/OX47/M6”. The Journal of Biological Chemistry 272 (46): 29174–29180. (November 1997). doi:10.1074/jbc.272.46.29174. PMID (9360995). 
• “Characterization of the gene for human EMMPRIN, a tumor cell surface inducer of matrix metalloproteinases”. Gene 220 (1–2): 99–108. (October 1998). doi:10.1016/S0378-1119(98)00400-4. PMID (9767135). 
• “EMMPRIN (CD147), an inducer of matrix metalloproteinase synthesis, also binds interstitial collagenase to the tumor cell surface”. Cancer Research 60 (4): 888–891. (February 2000). PMID (10706100). http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10706100. 
• “CD147 is tightly associated with lactate transporters MCT1 and MCT4 and facilitates their cell surface expression”. The EMBO Journal 19 (15): 3896–3904. (August 2000). doi:10.1093/emboj/19.15.3896. PMC 306613. PMID (10921872). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC306613/. 
• “CD147 is a signaling receptor for cyclophilin B”. Biochemical and Biophysical Research Communications 288 (4): 786–788. (November 2001). doi:10.1006/bbrc.2001.5847. PMID (11688976). 
• “Active site residues of cyclophilin A are crucial for its signaling activity via CD147”. The Journal of Biological Chemistry 277 (25): 22959–22965. (June 2002). doi:10.1074/jbc.M201593200. PMID (11943775). 
• “Extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN) is induced upon monocyte differentiation and is expressed in human atheroma”. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 22 (7): 1200–1207. (July 2002). doi:10.1161/01.ATV.0000021411.53577.1C. PMID (12117738). 
• “Breast cancer cell-derived EMMPRIN stimulates fibroblast MMP2 release through a phospholipase A(2) and 5-lipoxygenase catalyzed pathway”. Oncogene 21 (37): 5765–5772. (August 2002). doi:10.1038/sj.onc.1205702. PMID (12173047). 
• “EMMPRIN (CD 147) is expressed in Hodgkin's lymphoma and anaplastic large cell lymphoma. An immunohistochemical study of 60 cases”. Anticancer Research 22 (4): 1983–1986. (2002). PMID (12174874). INIST:14501263 NAID 10020332737. 

外部リンク

• Human BSG genome location and BSG gene details page in the UCSC Genome Browser.
• Ok blood group system at (BGMUT) Blood Group Antigen Gene Mutation Database at NCBI, NIH
• PDBe-KB provides an overview of all the structure information available in the PDB for Human Basigin