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| 分子式 | C 213 H 329 N 63 O 61 S 6 |
|---|---|
| 原子の数 | 672 |
| 分子量 | 4940.70 日 |
| pI | 8.34 |
| アミノ酸配列 | GVPCLCDSDGPSVRGNTLSGIIWLAGCPSGWHNCKKHGPTIGWCCKQ |
| 変更 | ジスルフィド結合: 4:44, 6-34, 27-45 |
ATX-II は、神経毒 2、Av2、アネモニア・ビリディス毒素 2 、またはδ-AITX-Avd1cとも呼ばれ、イソギンチャクAnemonia sulcataの毒から抽出された神経毒です。ATX-II は、 Na v 1.1やNa v 1.2などのさまざまな電位依存性ナトリウムチャネルの不活性化を遅らせ、活動電位を延長します。
出典
ATX-IIは地中海イソギンチャク（Anemonia sulcata）の毒の主成分である。[1] [2] ATX-IIはイソギンチャクの触手にある刺胞によって生成され、イソギンチャクはこの毒を使って獲物を麻痺させる。[3]
語源
「ATX-II」は「アネモネ毒素」の頭字語です。
化学
構造
ATX-IIは47アミノ酸[4]からなり、3つのジスルフィド結合で架橋されたタンパク質である。タンパク質の分子量は4.94kDaである（ProtParam ExPASyで計算）。
家族と相同性
ATX-IIはイソギンチャク神経毒ファミリーに属します。ATX-IIと他の2つのイソギンチャク神経毒IとIIIの精製研究により、これらの毒素のポリペプチド性質が明らかになりました。[5]毒素IとIIは、甲殻類、魚類、哺乳類に作用し、心臓毒性と神経毒性効果を持つ非常に強力な麻痺毒素です。[6]毒素IIIは、カニCarcinus maenasで筋肉収縮を引き起こし、その後麻痺を引き起こすことが示されています。3つの毒素はすべて非常に相同性があり、カニの神経筋伝達を阻害します。[3]
Condylactis aurantiacaから精製された他の 4 つのイソギンチャク毒素は、Anemonia sulcataの毒素 I、II、III と密接な配列類似性を示しています。[7]これらの異なる毒素のCarcinus meanasに対する効果は、視覚的には区別がつかず、痙攣に続いて麻痺と死が起こります。ただし、作用機序は異なります。Condylactis aurantiacaの毒素 IVは、興奮性軸索を数分間繰り返し発火させ、興奮性接合部電位 (EJPS) の振幅に検出可能な変化を引き起こすことなく筋収縮を引き起こします。対照的に、Anemonia sulcataの毒素 II を適用すると、EJPS が最大 40 mV 増加し、筋線維に大きな活動電位が発生します。[8] ATX-II と類似の作用機序を持つ他の毒素には、α-サソリ毒素があります。イソギンチャク毒素とα-サソリ毒素はどちらもナトリウムチャネルの細胞外表面上の共通の重複要素に結合しますが、それらは異なるファミリーに属し、配列相同性はありません。[9]毒素AFT-II（Anthopleura fuscoviridis由来）とATX-IIは1つのアミノ酸L36Aのみが異なり、BcIII（Bunodosoma caissarum由来）のタンパク質配列はATX-IIと70％類似しています。[10]
ターゲット
ATX-IIは、電位依存性ナトリウムチャネルサブタイプ1.1および1.2（Na v 1.1およびNa v 1.2）に対して非常に強力であり、ヒト胎児腎臓293細胞株で試験したところ、EC 50は約7 nMでした。 [11]さらに、研究では、ATX-IIがラットの神経チャネルNa v 1.2のαサブユニットのドメインIVの3番目と4番目の膜貫通ループ（S3-S4）上のグルタミン酸残基（Na v 1.2のGlu-1613と1616 ）と相互作用することを示唆しています。[12]
ATX IIに対するIIa型Na+チャネルのK D は76 ± 6 nMです。小型および大型の背根神経節細胞では、主にNa v 1.1、Na v 1.2、Na v 1.6がATX-IIに敏感です。[13]毒素の結合は、ナトリウムチャネルが開いている場合にのみ発生します。[14]
作用機序
ATX-II の主な作用は、ナトリウムチャネルの不活性化を遅らせることです。オオザリガニの軸索とカエルの有髄繊維を使用した研究では、ATX-II は低用量で作用し、開口メカニズムや定常カリウム伝導性は変化しないことが示されています。[14]この作用機序は、細胞外ループを介した ATX-II の結合によって引き起こされます。ATX-II は、ナトリウムチャネルを閉じるために必要な構造変化や転座を遅らせます。高濃度 (100 μM の範囲) で外部から適用すると、ATX-II はカリウム伝導性を低下させますが、カリウムチャネルの運動特性は変化しません。[15]
ATX-IIは、培養された胎児鶏心筋細胞で実証されているように、心臓活動電位の持続時間を延長します。[16] ATX-IIはまた、後根神経節（DRG）の再活性化電流を増強することにより、DRGの感覚ニューロンに投射する末梢神経のA線維を選択的に活性化します。このメカニズムにより、かゆみのような感覚や痛みを誘発することができます。[13]
毒性
アネモニア・スルカタに接触した人々は、痛みや痒みなどの症状を報告した。ATX-IIを皮膚に注射した人間の被験者にも同じ症状が見られた。[13]
様々な哺乳類の心筋組織において、ATX-IIは心拍数を大きく増加させ、致死的となる可能性があることが示されています。[17]カニCarcinus maenasに対するATX-IIの致死量は2μg/kgです。[5]
参考文献
- ^ UniProt. 分類 - Anemonia sulcata (地中海スネークロックイソギンチャク) [インターネット]. UniProt. [2017年10月2日引用]. 入手先: https://www.uniprot.org/taxonomy/6108
- ^ UniProt. Delta-actitoxin-Avd1c [インターネット]. Uniprot. 2017 [2017年10月2日引用]. 入手先：https://www.uniprot.org/uniprot/P01528.
- ^ ab Béress L. Anemonia sulcataからの神経毒性活性を持つ3つのポリペプチドの単離と特性評価。FEBS Letters。1975;50(3):311–4。
- ^ Wunderer G, Fritz H, Wachter E, Machleidt W. 腔腸動物毒素のアミノ酸配列：Anemonia sulcata由来毒素II。ヨーロッパ生化学誌。1976;68(1):193–8。
- ^ ab Béress L, Béress R, Wunderer G. イソギンチャクAnemonia sulcataから神経毒性および心毒性活性を持つ3つのポリペプチドの精製。Toxicon. 1975;13(5):359–64。
- ^ ベレス、L.、R. ベレス。 「Reinigung zweier krabbenlähmender Toxine aus der Seeanemone Anemonia sulcata」。 Kieler Meeresforsch 27 (1971): 117-127。
- ^ ベレス R、ワンダラー G、ベレス L. イソギンチャクの神経毒。 Condylactis aurantiaca からの神経毒性活性を持つ 4 つのポリペプチドの精製と特性評価。ホッペ・セイラーの「生理化学的時代」。 1976;357(1):409–14。
- ^ ラスマイヤー、W.、バーバラ ジェッセン、L. ベレス。 「神経筋伝達に対するイソギンチャクの毒素の影響」Naturwissenschaften 62.11 (1975): 538-539。
- ^ Catterall WA. 興奮性膜の電圧感受性ナトリウムチャネルに作用する神経毒。薬理学と毒性学の年次レビュー。1980;20(1):15–43。
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- ^ Spencer CI. WTおよびDeltaKPQ hNa(V) 1.5 Na(+)チャネルを発現するHEK-293細胞におけるATX-IIおよびその他のゲーティング修飾因子のNa(+)電流に対する作用。Toxicon. 2009年1月;53(1):78-89。
- ^ Rogers JC, Qu Y, Tanada TN, Scheuer T, Catterall WA. Na チャネルαサブユニットのドメイン IV の S3-S4 細胞外ループにおけるα-サソリ毒とイソギンチャク毒の高親和性結合の分子決定因子。Journal of Biological Chemistry。1996 年 5 月;271(27):15950–62。
- ^ abc Klinger AB、Eberhardt M、Link AS、Namer B、Kutsche LK、Schuy ET、et al。イソギンチャク毒素ATX-IIはA線維依存性疼痛を誘発し、大感覚ニューロンの再燃および持続性ナトリウム電流を増強する。分子疼痛。2012;8。
- ^ ab Romey G, Abita JP, Schweitz H, Wunderer G, Lazdunski. イソギンチャク毒素：神経伝導と興奮分泌連関の分子メカニズムを研究するためのツール。米国科学アカデミー紀要。1976年1月;73(11):4055–9。
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- ^ Alsen C. Anemonia sulcata由来ペプチドの生物学的意義Fed Proc. 1983;42(1):101-8.