CD4

CD4
利用可能な構造 PDB オーソログ検索: PDBe RCSB PDB IDコードのリスト 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、5A7 ​​X、5A8H、5CAY​
識別子
エイリアス	CD4、CD4mut、CD4 分子、OKT4D、IMD79
外部ID	オミム: 186940 ; MGI : 88335 ;ホモロジーン: 513 ;ジーンカード: CD4 ; OMA : CD4 - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト） キリスト 12番染色体（ヒト）[ 1 ] バンド 12p13.31 始める 6,786,858 bp [ 1 ] 終わり 6,820,799 bp [ 1 ]
遺伝子の位置（マウス） キリスト 6番染色体（マウス）[ 2 ] バンド 6 F2|6 59.17 cM 始める 1億2484万1655bp [ 2 ] 終わり 1億2486万5184塩基対[ 2 ]
RNA発現パターン ブギー 人間 マウス（相同遺伝子） 上位の表現 顆粒球 単球 リンパ節 脾臓 付録 胆嚢 胸腺 左肺の上葉 右肺 肝臓の右葉 上位の表現 胸腺 リンパ節 腸間膜リンパ節 血 脾臓 接合子 外頸動脈 内頸動脈 上前頭回 大臼歯 より多くの参照表現データ バイオGPS 該当なし
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の活性 ウイルス受容体活性 タンパク質ホモ二量体化活性 亜鉛イオン結合 細胞外マトリックスの構造成分 酵素結合 免疫グロブリン結合 タンパク質結合 共受容体の活動 インターロイキン16結合 インターロイキン-16受容体活性 MHCクラスIIタンパク質結合 同一のタンパク質結合 タンパク質チロシンキナーゼ結合 シグナル伝達受容体の活性 タンパク質キナーゼ結合 シグナル伝達受容体結合 細胞成分 小胞体腔 膜の不可欠な構成要素 初期エンドソーム 膜 細胞表面 小胞体膜 膜ラフト T細胞受容体複合体 細胞膜の外側 細胞膜 クラスリン被覆小胞膜 細胞膜の不可欠な構成要素 生物学的プロセス 膜貫通受容体タンパク質チロシンキナーゼシグナル伝達経路 グラム陰性細菌に対する防御反応 タンパク質キナーゼ活性の正の調節 ウイルスによる宿主防御の緩和 カルシウムを介したシグナル伝達の正の調節 シグナル伝達 適応免疫応答のヘルパーT細胞増強 T細胞の選択 エストラジオールへの反応 ウイルスによる宿主細胞間融合の誘導 適応免疫応答 ビタミンDへの反応 T細胞の分化 細胞表面受容体シグナル伝達経路 T細胞増殖の正の調節 ペプチジルチロシンリン酸化の正の制御 酵素結合受容体タンパク質シグナル伝達経路 T細胞の活性化 T細胞活性化の正の調節 細胞内のタンパク質の位置の維持 サイトカイン産生 T細胞受容体シグナル伝達経路 免疫システムのプロセス 細胞質へのカルシウムイオン輸送の正の調節 T細胞活性化の調節 免疫反応 細胞接着 ウイルスプロセス ウイルス膜と宿主細胞膜の融合 膜組織 タンパク質リン酸化の正の制御 キナーゼ活性の正の調節 インターロイキン15を介したシグナル伝達経路 I-κBキナーゼ/NF-κBシグナル伝達の正の制御 MAPKカスケードの正の制御 単球分化の正の制御 転写の正の制御、DNAテンプレート 宿主細胞へのウイルス侵入の正の制御 カルシウムイオン輸送の調節 ERK1およびERK2カスケードの正の制御 顆粒球マクロファージコロニー刺激因子刺激に対する細胞応答 サイトカインを介したシグナル伝達経路 マクロファージの分化 出典：Amigo / QuickGO
オーソログ 種 人間 ねずみ エントレズ 920 12504 アンサンブル ENSG00000010610 ENSMUSG00000023274 ユニプロット P01730 P06332 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） 12章: 6.79 – 6.82 Mb 6 章: 124.84 – 124.87 Mb PubMed検索 [ 3 ] [ 4 ]
ウィキデータ
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CD4、分化クラスター4、細胞外
T細胞表面糖タンパク質CD4の構造（単斜晶系）
識別子
シンボル	CD4エキス
ファム	PF09191
インタープロ	IPR015274
SCOP2	1cid /スコープ/ SUPFAM
OPMスーパーファミリー	193
OPMタンパク質	2klu
CDD	cd07695
メンブラノーム	27
利用可能なタンパク質構造: PDB   IPR015274 PF09191 ( ECOD ; PDBsum )   アルファフォールド IPR015274 PF09191

MHC (主要組織適合遺伝子複合体) 非多型領域に結合する CD4 コレセプターの画像。

分子生物学において、CD4（分化クラスター4）は、T細胞受容体（TCR）の共受容体として機能する糖タンパク質です。CD4は、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細胞の表面に存在します。1970年代後半に発見され、当初はロイシン3（leu-3）およびT4（これに反応するOKT4モノクローナル抗体にちなんで）として知られていましたが、1984年にCD4と命名されました。^{[ 5 ]}ヒトでは、CD4タンパク質はCD4遺伝子によってコードされています。^{[ 6 ] [ 7 ]}

CD4+ Tヘルパー細胞は、ヒトの免疫システムに不可欠な白血球です。CD4細胞、Tヘルパー細胞、またはT4細胞と呼ばれることもあります。ヘルパー細胞と呼ばれるのは、その主な役割の一つが、 CD8キラー細胞を含む他の種類の免疫細胞にシグナルを送り、感染粒子を破壊することにあるためです。例えば、未治療のHIV感染症や移植前の免疫抑制などによりCD4細胞が枯渇すると、本来であれば防御できたはずの様々な感染症に対して、体が脆弱な状態になります。

構造

CD4受容体の模式図。

多くの細胞表面受容体/マーカーと同様に、CD4 は免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーです。

細胞の細胞外表面に露出している 4 つの免疫グロブリンドメイン (D ₁～ D _{4 ) があります。}

• D ₁と D _3は免疫グロブリン可変 (IgV) ドメインに似ています。
• D ₂と D _4は免疫グロブリン定常 (IgC) ドメインに似ています。

_D1の免疫グロブリン可変ドメイン（IgV）は、ギリシャ鍵型トポロジーで、2つのβシートに7つのβストランドを持つ免疫グロブリン様βサンドイッチフォールドを採用しています。^{[ 8 ]}

CD4は、 D _{1ドメインを介して}MHCクラスII分子のβ ₂ドメインと相互作用します。そのため、CD4分子（CD8分子ではない）を表面に呈示するT細胞は、 MHCクラスIではなくMHC IIによって提示される抗原に特異的です（MHCクラスII拘束性）。MHCクラスIにはβ2ミクログロブリンが含まれています。

CD4 の短い細胞質/細胞内テール (C) には、チロシンキナーゼLckをリクルートして相互作用できるようにする特別なアミノ酸配列が含まれています。

関数

CD4はT細胞受容体（TCR）の共受容体であり、抗原提示細胞とのコミュニケーションにおいてTCRを助ける_。TCR複合体とCD4は、抗原提示MHCクラスII分子の異なる領域に結合します。CD4の細胞外D1ドメインは、MHCクラスIIのβ2領域に結合します。その結果、TCR複合体とCD4が近接することで、CD4の細胞質末端に結合したチロシンキナーゼLck ^{[ 9 ]}がCD3の細胞質ドメイン上の免疫受容体チロシン活性化モチーフ（ITAM）のチロシン残基をリン酸化することができ^{[ 10 ]} 、TCRによって生成されたシグナルを増幅します。CD3上のリン酸化されたITAMは、 ZAP70などのSH2ドメイン含有タンパク質チロシンキナーゼ（PTK）をリクルートして活性化し、チロシンリン酸化を介して下流のシグナル伝達をさらに媒介します。これらのシグナルは、NF-κB、NFAT、AP-1などの転写因子の活性化を導き、T細胞の活性化を促進します。^{[ 11 ]}

CD4 の場合は CxC/H、LAG-3 の場合は ITIM のようなモチーフである、それぞれの細胞質テール モチーフの保存は、キナーゼ LCK の結合をめぐる CD4 と LAG-3 の競合が、顎のある脊椎動物の免疫システムの保存された中核部分であることを裏付けています。

CD4はLAG-3と密接に関連しており^{[ 12 ]}、サメのレベルから進化的に保存されたシステムを形成し、細胞質尾部の保存されたモチーフによってLckへの結合を競っています。^{[ 13 ]} CD4はCys-X-Cys/Hisモチーフを介して^{[ 14 ]}、LAG-3は免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ様（ITIM様）モチーフを介して^{[ 13 ]、[ 15 ] [ 16 ]}阻害性受容体であるLAG-3は、一種の負のフィードバックループとして活性化T細胞でアップレギュレーションされます。

その他の相互作用

CD4はSPG21 [ ^{17 ]}および非協調型119（Unc-119）^{[ 18 ]}と相互作用する^ことも示されています。

病気

HIV感染

HIV-1はCD4を利用して宿主T細胞に侵入し、gp120と呼ばれるウイルスエンベロープタンパク質を介してこれを実現します。^{[ 19 ]} CD4への結合によりgp120の構造が変化し、HIV-1は宿主細胞上に発現する共受容体に結合できるようになります。これらの共受容体は、ケモカイン受容体CCR5またはCXCR4です。別のウイルスタンパク質（ gp41 ）の構造変化に続いて、HIVは融合ペプチドを宿主細胞に挿入し、ウイルスの外膜が細胞膜と融合できるようにします。

HIV病理学

HIV感染は、CD4を発現するT細胞の数の進行性減少を引き起こします。医療専門家は、HIV感染時の治療開始時期を決定する際にCD4数を参照しますが、最近の医療ガイドラインでは、CD4数に関わらずHIVと診断されたらすぐに治療を開始することを推奨しています。CD4数は、CD4を発現するT細胞の数を測定します。CD4数は、ウイルスDNAやHIVに対する特異的抗体の有無を確認するものではないため、直接的なHIV検査ではありませんが、患者の免疫システムを評価するために使用されます。

国立衛生研究所のガイドラインでは、CD4数にかかわらず、HIV陽性者全員の治療を推奨している^{[ 20 ]。}正常血液値は通常、血液1マイクロリットル（μL、または立方ミリメートル、mm ³に相当）あたりの細胞数で表され、CD4細胞の正常値は500～1200個/mm ³である。^{[ 21 ]} CD4数が欧州では1マイクロリットルあたり350個、米国では通常500個/μL前後に達すると、患者は治療を受けることが多い。1マイクロリットルあたり200個未満の人は、エイズが定義する疾患にかかるリスクが高い。医療専門家は、治療の効果を判断するためにCD4検査も参照する。

ウイルス量検査は、CD4数よりも治療の有効性について多くの情報を提供します。^{[ 22 ]} HIV治療の最初の2年間は、CD4数は3～6か月ごとに行われます。^{[ 22 ]}患者のウイルス量が2年後に検出限界以下になった場合、CD4数が一貫して500/mm ³以上であれば、検査は必要ないかもしれません。^{[ 22 ]}数が300～500/mm ³にとどまる場合は、検査を毎年行うことができます。^{[ 22 ]} CD4数はウイルス量検査と一緒にスケジュールする必要はなく、それぞれが適応される場合は個別に行う必要があります。^{[ 22 ]}

白血球の血液検査の基準範囲。CD4+ 細胞の量 (緑黄色で表示) を他の細胞と比較します。

その他の病気

CD4は、ヘルパーT細胞由来のほとんどの腫瘍において発現し続けています。そのため、組織生検サンプルを用いたCD4免疫組織化学染色により、末梢T細胞リンパ腫および関連する悪性疾患のほとんどの形態を同定することが可能です。^{[ 23 ]}この抗原は、白斑や1型糖尿病など、多くの自己免疫疾患とも関連しています。^{[ 24 ]}

T細胞は自己炎症性疾患において大きな役割を果たしている。^{[ 25 ]}薬剤の有効性を試験したり疾患を研究したりする際に、CD4+、CD8+、CD3+ T細胞マーカー（T細胞上の異なるマーカーを染色するため、異なる結果が得られる）を使用して新鮮凍結組織上のT細胞量を定量化することは有用である。^{[ 26 ]}

参照

• CD4+ T細胞と抗腫瘍免疫

参考文献

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さらに読む

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外部リンク

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• マウスCD抗原チャート
• ヒトCD抗原チャート
• ヒト免疫不全ウイルス糖タンパク質120
• UCSC ゲノム ブラウザのヒトCD4ゲノムの位置とCD4遺伝子の詳細ページ。
• PDBe-KBのUniProt : P01730 (T 細胞表面糖タンパク質 CD4)についてPDBで入手可能なすべての構造情報の概要。

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