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| アブリン | |||||||
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 アブリン-a 構造 ( PDB : 1ABR )。A鎖は青で示され、B鎖はオリーブ色で示されています。1 つのペプチドが 2 つの鎖に切断されます。 | |||||||
| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | ? | ||||||
| CAS番号 | 1393-62-0 | ||||||
| ユニプロット | P11140 | ||||||
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| 識別子 | |
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| ケムスパイダー |
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| ケッグ |
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 3462 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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アブリンは、ロザリオピー（またはジェクリティピー）Abrus precatoriusの種子に含まれる、極めて毒性の高い毒性アルブミンです。マウスに静脈内投与した場合、平均致死量は体重1kgあたり0.7マイクログラムです（リシンの2.7マイクログラム/kgの約3.86倍の毒性です）。[1]人間に対する平均毒性量は、摂取した場合10〜1000マイクログラム/kg、吸入した場合3.3マイクログラム/kgです。[2]
アブリンは、ヒマシの種子に含まれる毒素リシン[3]や、アブラナ科の植物Abrus pulchellusの種子に含まれる毒素プルケリン[4]のようなリボソーム阻害タンパク質です。アブリンは、米国の法律では「選択的薬剤」に分類されています。
発生
アブリンは、自然界ではロザリオピーによってのみ生成されます。この植物の鮮やかな色の種子には、約 0.08% のアブリンが含まれています。この毒素は種子の中に存在し、その放出は種皮によって阻止されます。種皮が傷ついたり破壊されたりした場合 (たとえば、噛むことによって)、毒素が放出される可能性があります。
物理的特性
アブリンは水溶性の[5] レクチンです。粉末状のアブリンは黄白色です。安定した物質であり、過酷な環境条件にも耐えることができます。[5] [6]可燃性ではありますが、重合しにくく、特に揮発性はありません。[6]
生化学
化学的には、アブリンは 4 つの同族毒素の混合物で、アブリン a ( P11140 )、b ( Q06077 )、c ( P28590 )、d ( Q06076 ) です。Abrus precatoriusの無毒のヘマグルチニン( Q9M6E9 ; AAG ) も、総称「アブリン」の 5 番目のタンパク質として含まれることがあります。
アブリン-a は 4 つのアイソトキシンの中で最も強力で、イントロンのない遺伝子によってコード化され、2 つのサブユニットまたは鎖、A と B で構成されています。タンパク質生合成の主要産物であるプレプロアブリンは、シグナルペプチド配列、サブユニット A と B のアミノ酸配列、およびリンカーで構成されています。アブリン-a 分子は合計 528 個のアミノ酸で構成され、質量は約 65 kDa です。アブリン-a は、シグナル ペプチド配列の切断、および小胞体(ER) でのグリコシル化やジスルフィド架橋形成などの翻訳後修飾の後に形成されます。他の 3 つのアブリン、および凝集素は、同様の構造を持っています。
構造的には、アブリン-A はトウゴマの種子で生成されるレクチン、リシンに関連しています。
使用
アブリンが兵器化されたことは知られていない。[5]しかし、その高い毒性とエアロゾルに加工される可能性があることから、アブリンを生物兵器として使用することは原理的には可能である。[7]それにもかかわらず、ロザリオピーから得られるアブリンの量はわずかであるため、リスクは軽減される。
ロザリオピーは熱帯地方に広く分布し、特定の症状に対する薬草として使用されることもあります。[8]種子の外殻はほとんどの哺乳類の胃から内容物を保護しますが、種皮に穴を開けてビーズのアクセサリーを作ることもあります。種子を飲み込んだり、傷ついた皮膚にアクセサリーを付けたりすると中毒を引き起こす可能性があります。[6]
アブリンはマウスの癌治療において免疫補助剤として作用することが示されている。 [9]
毒物学
アブリン中毒の症状には、下痢、嘔吐、疝痛、頻脈、震えなどがあり、腎不全、心不全、呼吸麻痺により数日後に死亡することが多い。
毒性
経口摂取後のヒトの致死量に関するコンセンサスはないが、体重1kgあたり0.1～1μgの摂取、またはロザリオピーの種子1粒の消費が致命的となる可能性があると推定されているが、この情報は十分に文書化されていない。[7]他の推定によると、アブリンのLD50値は10～1000μg/kgであり、リシンの値に匹敵する。[10]アブリン中毒の影響の重症度は、物質への曝露手段（吸入、摂取、または注射）に応じて異なる。[5] [6]皮膚がアブリンに曝露すると、水疱、発赤、刺激、および痛みとして示されるアレルギー反応を引き起こす可能性があるが、 [6]皮膚接触後の毒性の証拠はない。
アブリンは静脈内投与すると毒性が著しく高まります。得られたLD50値は、種によって異なりますが、ウサギでは0.03～0.06μg/kg、イヌでは1.25～1.3μg/kgです。[11]癌患者を対象とした臨床試験では、静脈内アブリン免疫毒素0.3μg/kgまでは、重篤な毒性症状を発症することなく許容されました。
アブリンは吸入すると毒性が増す。ラットでは、この投与経路でのLD50は3.3μg /kgである。[12]
毒性力学
アブリンはリシンと似ており、リシンも同様の作用機序を持つ2型リボソーム不活性化タンパク質（RIP-II）であるが、アブリンの効果はリシンよりも強力である。[13]アブリンの毒性効果は、細胞内の多段階プロセスによるものである。アブリンは体内の細胞に結合して浸透し、小胞体（ER）に輸送された後、細胞タンパク質合成を阻害する。ハプトマーとして機能する非特異的結合B鎖を細胞表面の糖タンパク質の炭水化物鎖に付着させることにより、アブリン分子は細胞に固定され、その後取り込まれる。しかし、特異的結合と非特異的結合の両方により、エンドサイトーシスによるアブリンの取り込みと、B鎖の切断によるA鎖の活性化がもたらされる。アブリンの活性化A鎖、つまりエフェクターは細胞の内部に入り込み、 ER上またはその付近にあるリボソームの大きなリボソームサブユニットの28S rRNAからアデニン（A4324）核酸塩基を切断し、細胞タンパク質合成の通常のプロセスを阻害する。これらのタンパク質がなければ、細胞は生存できない。これは人体に有害であり、少量の曝露でも致命的となる可能性がある。さらに、アブリンは表面にマンノース受容体を特異的に持つ細胞に結合することもある。この受容体は網状組織球系の細胞に特に高密度で存在するため、特にその系がアブリンの毒性の影響を受ける。[7]
毒物動態
アブリンの毒物動態に関する情報は限られており、議論の余地がある。生化学的特性とリシンとの類似性から、アブリンは消化管で少なくとも部分的に分解されると考えられている。[14]分子の大きさも消化管からの吸収を制限する。しかし、ロザリオピーの種子を摂取して多数の死者が出ていることから、十分な毒素が消化管から全身循環に吸収され、死に至る可能性があることが裏付けられている。[7]
マウスの研究では、注射後、肝臓、腎臓、脾臓、血液細胞、肺、心臓にアブリンが蓄積することが示されている。この分子はタンパク質分解を受けた後、腎臓から排泄される。[15]
アブリン曝露の兆候と症状
アブリン中毒の主な症状は、曝露経路と摂取量によって異なりますが、重症の場合は多くの臓器が影響を受ける可能性があります。一般的に、症状は曝露後数時間から数日の間に現れます。吸入によるアブリン中毒の初期症状は、曝露後8時間以内に現れる可能性がありますが、より典型的な経過は18〜24時間です。36〜72時間以内に致命的となる可能性があります。アブリンを摂取すると、初期症状は通常急速に現れますが、現れるまでに最大5日かかることもあります。[6]
その後の曝露による兆候や症状は、アブリンの細胞毒性作用によって引き起こされ、腎臓、肝臓、副腎、中枢神経系の細胞を死滅させます。[6]
吸入
アブリンを吸入すると、数時間以内に発熱、咳、気道の刺激、胸の圧迫感、肺水腫（肺に過剰な水分が蓄積する）、吐き気などの一般的な症状が現れる。これにより呼吸が困難になり（呼吸困難と呼ばれる）、低酸素症の症状であるチアノーゼと呼ばれる状態では皮膚が青や黒に変色することがある。肺に過剰な水分がたまっているかどうかは、 X線検査や聴診器で胸部を聴くことで診断できる。アブリンの効果が進むと、発汗（大量の汗をかく）が起こり、さらに水分が蓄積する可能性がある。血圧が急激に低下し、脳やその他の重要な臓器に酸素が届かなくなるショックと呼ばれる状態になり、呼吸不全が起こる可能性があり、36～72時間以内に死に至る可能性がある。吸入によるアブリンの暴露が致命的でない場合でも、気道が過敏になったり炎症を起こしたりすることがある。[6]
摂取
アブリンをどんな量でも飲み込むと、ゆっくりと進行して重篤な症状が現れます。初期症状には、吐き気、嘔吐、口、喉、食道の痛み、下痢、嚥下障害（飲み込みにくさ）、腹部のけいれんや痛みなどがあります。症状が進行するにつれて、消化管で出血や炎症が始まります。感染者は血を吐いたり（吐血）、便に血が混じって黒くてタール状の便（メレナ）ができたり、内出血が増えたりすることがあります。吐き気、嘔吐、下痢、出血による血液量と水分の喪失により血圧が低下し、臓器障害が始まります。その結果、眠気、血尿、昏迷、けいれん、多飲、乏尿などの症状が現れます。最終的には多臓器不全、血液量減少性ショック、血管虚脱、そして死に至ります。[6]
吸収
アブリンは皮膚の損傷から吸収されるか、特定の溶媒に溶解すると皮膚から吸収される。また、小さなペレットで注射され、目に触れることで吸収されることもある。粉末またはミストの形のアブリンは、少量で目の充血や痛み（結膜炎）を引き起こす可能性がある。少量を目から吸収すると、涙（流涙）を引き起こすこともある。高用量では、組織損傷、眼の奥の重度の出血（網膜出血）、視力障害または失明を引き起こす可能性がある。十分な量を摂取すると、血流に吸収され、全身毒性を引き起こす可能性がある。[6]
処理
アブリンの解毒剤は存在しないため、最も重要な要素はまずアブリンへの曝露を避けることである。曝露が避けられない場合、最も重要な要素はできるだけ早くアブリンを体外に排出することである。アブリンが大量に体内に存在する場合、適切な個人用保護具を着用することで曝露を防ぐことができる。アブリン中毒は、中毒の影響を最小限に抑えるための支持療法で治療される。この治療は、曝露経路と曝露後の時間に基づいて異なる。最近の摂取の場合、活性炭の投与と胃洗浄の両方が選択肢となる。催吐剤（嘔吐剤）の使用は有効な治療ではない。眼への曝露の場合、生理食塩水で眼を洗浄するとアブリンを除去するのに役立つ。酸素療法、気道管理、補助換気、モニタリング、点滴、電解質補給も治療の重要な要素である。[6]
参照
参考文献
- ^ Gill DM (1982). 「細菌毒素：致死量表」. Microbiological Reviews . 46 (1): 86–94. doi :10.1128/MMBR.46.1.86-94.1982. PMC 373212. PMID 6806598 .
- ^ Rudolf C Johnson, et al. (2009年3月). 「ヒトおよびラットの尿中のL-アブリンの定量：毒素アブリンのバイオマーカー」Journal of Analytical Toxicology . 33 (2): 77–84. doi : 10.1093/jat/33.2.77 . PMID 19239732.
- ^ Dickers KJ、Bradberry SM、Rice P、Griffiths GD 、 Vale JA (2003)。「アブリン中毒」。毒性レビュー。22 ( 3): 137–42。doi : 10.2165 /00139709-200322030-00002。PMID 15181663。S2CID 20411255 。
- ^ Sadraeian M, Guimaraes GF, Araujo AP, Worthylake DK, LeCour LJ, Pincus SH (2017). 「HIVエンベロープを発現する細胞に対するプルケリンA鎖に基づく新規免疫毒素の選択的細胞毒性」。Scientific Reports . 7 ( 1): 7579. Bibcode :2017NatSR...7.7579S. doi :10.1038/s41598-017-08037-3. PMC 5548917. PMID 28790381.
- ^ abcd 「Abrinに関する事実」。CDC.gov。米国疾病予防管理センター。2006年9月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ abcdefghijk 「緊急対応安全衛生データベース: バイオトキシン: ABRIN – NIOSH」。cdc.gov。米国疾病管理予防センター。 2015年12月30日閲覧。
- ^ abcd Dickers KJ、Bradberry SM、 Rice P、Griffiths GD、Vale JA (2003)。「アブリン中毒」。毒性レビュー。22 ( 3 ) : 137–42。doi : 10.2165 /00139709-200322030-00002。PMID 15181663。S2CID 20411255 。
- ^ 「インドのハーブ – ロザリオピー」iloveindia.com。
- ^ Shionoya H, Arai H, Koyanagi N, Ohtake S, Kobayashi H, Kodama T, Kato H, Tung TC, Lin JY (1982). 「アブリン処理した腫瘍細胞による抗腫瘍免疫の誘導」. Cancer Research . 42 (7): 2872–76. PMID 7083176.
- ^ Johnson RC, Zhou Y, Jain R, Lemire SW, Fox S, Sabourin P, Barr JR (2009). 「ヒトおよびラットの尿中の L-アブリンの定量：毒素アブリンのバイオマーカー」Journal of Analytical Toxicology . 33 (2): 77–84. doi : 10.1093/jat/33.2.77 . PMID 19239732.
- ^ Fodstad O, Johannessen JV, Schjerven L, Pihl A (1979). 「マウスとイヌにおけるアブリンとリシンの毒性」. Journal of Toxicology and Environmental Health . 5 (6): 1073–84. Bibcode :1979JTEHA...5.1073F. doi :10.1080/15287397909529815. PMID 529341.
- ^ Griffiths GD, Rice P, Allenby AC, et al. (1995). 「リシンおよびアブリン毒素の吸入毒性学および組織病理学」. Inhal Toxicol . 7 (2): 269–288. Bibcode :1995InhTx...7..269G. doi :10.3109/08958379509029098.
- ^ Griffiths GD、Lindsay CD、Upshall DG (1994)。「ウシ肺内皮細胞を用いた植物由来のいくつかのタンパク質毒素の毒性の検査」毒性学。90 (1–2): 11–27。doi : 10.1016 /0300-483X(94)90201-1。PMID 8023336 。
- ^ Lin JY、Kao CL、Tung TC (1970)。「トリプシン消化によるアブリンの毒性への影響に関する研究」。台湾易学会雑誌。台湾医師会誌。69 ( 2): 61–3。PMID 5270832 。
- ^ Fodstad Ø, Olsnes S, Pihl A (1976). 「マウスへの非経口投与後の抗癌レクチンであるアブリンとリシンの毒性、分布、および除去」Br J Cancer . 34 (4): 418–425. doi :10.1038/bjc.1976.187. PMC 2025264. PMID 974006 .
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)の Abrin
- 「アブリン：バイオトキシン」。緊急対応安全衛生データベース。国立労働安全衛生研究所。2018-09-27。
- 「アブリンAの結晶構造」。プロテオペディア。