トロンビン

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/07/18 01:55 UTC 版)

遺伝子

トロンビン（プロトロンビン）の遺伝子は11番染色体（11p11-q12）に位置する^[5]。

先天性の第II因子欠乏症と診断された人は世界に30人いると推計されている^[19]。これは第II因子の変異プロトロンビンG20210A変異（英語版）とは異なる。プロトロンビンG20210A変異も先天性である^[20]。

プロトロンビンG20210A変異は通常他の因子の変異を伴わない（最も多いのは第V因子ライデン変異（英語版）である）。この変異はヘテロ接合型、また稀にホモ接合型として遺伝するが、性や血液型とは無関係である。ホモ接合型変異はヘテロ接合型変異よりも血栓症のリスクを増大させるが、相対的なリスクの増大の程度についてはあまり解明されていない。経口避妊薬の使用は相加的に血栓症のリスクとなる可能性がある。以前に報告されていた炎症性腸疾患（クローン病、潰瘍性大腸炎など）とプロトロンビンG20210Aや第V因子ライデン変異との関係は、研究によって矛盾する結果が得られている^[21]。

疾患における役割

プロトロンビンの活性化は、生理学的・病理学的な血液凝固において重要である。プロトロンビンが関与するさまざまな希少疾患が記載されている（低プロトロンビン血症（英語版）など）。自己免疫疾患においては、抗プロトロンビン抗体はループスアンチコアグラント（英語版）を形成する因子となり、抗リン脂質抗体症候群としても知られている。高プロトロンビン血症（英語版）はG20210A変異によって引き起こされる。

トロンビンは強力な血管収縮因子かつ分裂促進因子であり、クモ膜下出血後の血管攣縮（英語版）の主要因子であると示唆されている。破裂した脳動脈瘤の血液は動脈周辺で凝固し、トロンビンを放出する。これによって急性そして長期の血管狭窄が誘導され、脳虚血や脳梗塞（脳卒中）に至る可能性がある。

血栓形成の動的な過程における重要な役割に加えて、トロンビンには顕著な炎症促進性があり、アテローム性動脈硬化の発症と進行に影響を与える可能性がある。すべての血管壁構成要素で豊富に発現している特定の細胞膜受容体（プロテアーゼ活性化受容体 PAR-1、PAR-3、PAR-4）を介した作用によって、トロンビンは炎症、アテローム斑への白血球のリクルート、酸化ストレスの強化、血管平滑筋細胞の移動と増殖、アポトーシス、血管新生など、アテローム生成促進的作用を示す可能性がある^[22]^[23]^[24]。

トロンビンの存在は血栓の存在の指標となる。2013年にマウスでトロンビンの存在を検知するシステムが開発された。それはペプチドでコートされた酸化鉄に「レポーター物質」を結合させたものを利用したもので、ペプチドがトロンビン分子に結合すると、レポーターが放出されて尿中に排泄され、検出される。ヒトでの試験はまだ行われていない^[25]。

応用

研究ツール

トロンビンはタンパク質切断の特異性が高いため、生化学において有用なツールとなっている。トロンビン切断部位（L-V-P-R-G-S）は、組換え融合タンパク質の発現コンストラクトに一般的に利用されている。融合タンパク質の精製の後、トロンビンによってアルギニンとグリシンの間を選択的に切断することで、対象のタンパク質から高い特異性で効率的に精製タグを除去することができる。

医療

プロトロンビン複合体濃縮製剤（英語版）と新鮮凍結血漿（英語版）は、プロトロンビンの欠乏（多くの場合薬物治療に伴うもの）を補うために用いられる、プロトロンビンを豊富に含む凝固因子製剤である。適応症には、ワルファリンによる難治性出血も含まれる。

大部分の抗凝固薬の作用の中心はプロトロンビンの調節である。ワルファリンや関連薬剤は、プロトロンビンを含むいくつかの凝固因子のビタミンK依存的なカルボキシル化を阻害する。ヘパリンはトロンビン（と第Xa因子）に対するアンチトロンビンの親和性を増強する。新たな薬剤のクラスである直接トロンビン阻害剤（英語版）は、トロンビンの活性部位に結合することで直接トロンビンを阻害する。

組換えトロンビンは、粉末状態または水溶液中で再構成して利用される。恒常性維持の補助のため手術中に外用薬として用いられる。毛細血管や細静脈からの微量出血の制御には有用であるが、大量出血や激しい動脈出血には効果がなく適応されない^[26]^[27]^[28]。

食品生産

トロンビンはフィブリノゲンとの組み合わせで、肉の結着剤としてFibrimexの商標名で売られている。どちらのタンパク質もブタまたはウシの血液に由来するものである^[29]。製造者によると、Fibrimexは新たな種類の混合肉（例えば牛肉と魚肉を切れ目なくつなぐ）の生産に利用することができる。また、製造者は全ての筋肉や部位を組み合わせることができ、品質を落とすことなく生産コストを下げることができると述べている^[30]。スウェーデン消費者協会（英語版）の事務局長Jan Bertoftは、「再構成肉と本物の肉を区別する方法がないため、消費者の誤解を招く危険がある」と述べている^[29]。

出典

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