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ブンガロトキシンはヘビやアオサギの毒液に含まれる毒素です。これらの動物に噛まれると、出血や麻痺、切断につながる組織損傷などの重篤な症状を引き起こす可能性があります。毒液の麻痺作用は呼吸を妨げる可能性があるため、特に危険です。[1]これらの症状は、毒液にブンガロトキシンが含まれているために起こります。実際には、毒液にはいくつかの異なるブンガロトキシンが含まれており、それぞれが作用する受容体や強さが異なります。
歴史
ブンガロトキシンは、 3本指毒素スーパーファミリーに属する、密接に関連した神経毒性タンパク質のグループで、 Bungarus multicinctus（ナミヘビ）などのアビ類の毒に含まれています。 [2]これらの毒素は神経伝達を変化させ、骨格筋に強力な麻痺効果をもたらします。 [3]ナミヘビの毒は、1950年代に国立台湾大学のChuan-Chiung ChangとChen-Yuan Leeによって研究され始めましたが、 [4]その成分が分離・単離されたのは1963年になってからでした。[5] 彼らは、この毒が異なる部位や受容体に作用して神経伝達を調節する個々の毒素の混合物で構成されていることを発見しました。[6]電気泳動により、毒は5つの異なる毒素で構成されていることが判明しましたが、そのうちの1つは名前が付けられていません。[3]
特徴付けられる 4 つの毒素は次のとおりです。
- α-ブンガロトキシン
- β-ブンガロトキシン（3本指毒素ではない）
- γ-ブンガロトキシン（Q9YGJ0）
- k-ブンガロトキシン
ヘビに噛まれる
ブンガロトキシンに関する研究は、神経伝達に関する理解を深める上で重要な役割を果たしてきました。さらに、ヘビやアオイグアナに噛まれて毒に侵されると、重大な病状を引き起こします。ブンガロトキシンの作用機序を理解することで、そのような状況での治療法の選択肢を広げることができます。世界保健機関によると、毎年約540万人がヘビに噛まれ、270万人が毒に侵されています。 [ 7]これらの症例の大部分は、アフリカ、アジア、ラテンアメリカで発生しており、すぐに治療しないと衰弱する可能性があります。毒に侵された場合の症状には、息切れ、脱力または麻痺、嚥下困難、咬傷部位の皮膚損傷などがあります。[7]子供の場合、症状が悪化したり進行が早くなったりすることがあり、重症の場合は手足の切断、長期の麻痺、永久的な障害、または死亡につながる可能性があります。[7]治療には抗コリン剤と抗毒素の投与が含まれるが、抗毒素は高価であり、特にそれを最も必要とする人々にとっては容易に入手できない。[7]患者が抗コリン剤と抗毒素で治療されると、麻痺の回復が遅れることが多い。これは毒の20％を占め、最も強力な毒素であるβ-BTX成分に起因すると考えられている。[8]
毒素のメカニズム
ブンガロトキシンは、筋肉とニューロンの両方でアセチルコリン神経伝達を調節することによって機能します。α-ブンガロトキシンは、筋肉とニューロンの両方でシナプス後ニコチン性アセチルコリン受容体（nAchR）へのアセチルコリン（ACh）の結合を不可逆的にブロックします。アブラナ科のヘビの毒に加えて、コブラ科のヘビやウミヘビの毒にも含まれています。[9]同様に、κ-ブンガロトキシンはシナプス後nAchRをブロックする働きがありますが、その効果は筋肉のニコチン性受容体ではなく、主にニューロンの受容体に現れます。逆に、β-およびγ-ブンガロトキシンはシナプス前に作用して過剰なアセチルコリンの放出とそれに続く枯渇を引き起こし、麻痺を引き起こします。[9]
構造
3本指タンパク質ファミリーは、類似した3次元構造を共有するタンパク質のファミリーです。これらは、ヘビを含むさまざまな生物に見られます。ヘビとアオザメの毒は、主に3本指構造を持つものです。[10] α-BTXの構造は最も研究されており、その3本指構造は、疎水性の球状コアから3つのβプリーツシートループが伸び、C末端で構成されています。[9] 3本指α神経毒ファミリー内では、タンパク質構造はさらに、短鎖、長鎖、非定型長鎖、非従来型α神経毒に分類されます。このサブ分類は、毒素の追加の構造的側面と、毒素が作用する受容体について説明します。たとえば、α-BTXは長鎖毒素であり、66〜70個のアミノ酸で構成され、3本指構造を持っています。長鎖毒素は筋肉とニューロンの両方のnAchRに作用しますが、短鎖α神経毒素は筋肉のnAchRにのみ作用します。[9] 3本指ファミリーのα神経毒素はすべて筋肉のnAchRに作用しますが、これらの構造の違いによって毒素の受容体に対する選択性、親和性、解離が決まります。[10]
参考文献
- ^ クルマン、フロレンタ・オーラ;チェット・デ・グロート、ウィリアム。 Artim、Debra Elaine (2009-01-01)、Jankovic、Joseph;アルバニア人、アルベルト。アタッシ、M. ズハイル; Dolly、J. Oliver (編)、「35 - Bungarotoxins」、ボツリヌス毒素、フィラデルフィア: WB Saunders、pp. 425–445、ISBN 978-1-4160-4928-9、2021-12-25取得
- ^ 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のブンガロトキシン
- ^ ab クルマン、フロレンタ・オーラ;チェット・デ・グロート、ウィリアム。 Artim、Debra Elaine (2009-01-01)、Jankovic、Joseph;アルバニア人、アルベルト。アタッシ、M. ズハイル; Dolly、J. Oliver (編)、「35 - Bungarotoxins」、ボツリヌス毒素、フィラデルフィア: WB Saunders、pp. 425–445、ISBN 978-1-4160-4928-9、2021-12-25取得
- ^ Chang C (1999). 「α-ブンガロトキシンの発見を振り返る」J. Biomed. Sci . 6 (6): 368–75. doi :10.1159/000025412. PMID 10545772. S2CID 84443027.
- ^ Chu N (2005). 「ヘビ毒の重症筋無力症への寄与：台湾におけるα-ブンガロトキシンの発見」（PDF ）。神経科学史ジャーナル。14 （2）：138–48。doi ： 10.1080 /096470490881770。PMID 16019658。S2CID 20028814。
- ^ Nirthanan , Selvanayagam (2020-11-01). 「ヘビの3本指α神経毒とニコチン性アセチルコリン受容体：分子、メカニズム、薬」。生化学薬理学。毒ペプチドの薬理学と治療可能性。181 ：114168。doi ：10.1016/j.bcp.2020.114168。ISSN 0006-2952。PMID 32710970。S2CID 220773156 。
- ^ abcd 「Snakebite envenoming」www.who.int . 2021年12月25日閲覧。
- ^ クルマン、フロレンタ・オーラ;チェット・デ・グロート、ウィリアム。 Artim、Debra Elaine (2009-01-01)、Jankovic、Joseph;アルバニア人、アルベルト。アタッシ、M. ズハイル; Dolly、J. Oliver (編)、「35 - Bungarotoxins」、ボツリヌス毒素、フィラデルフィア: WB Saunders、pp. 425–445、ISBN 978-1-4160-4928-9、2021-12-25取得
- ^ abcd クルマン、フロレンタ・オーラ;チェット・デ・グロート、ウィリアム。 Artim、Debra Elaine (2009-01-01)、Jankovic、Joseph;アルバニア人、アルベルト。アタッシ、M. ズハイル; Dolly、J. Oliver (編)、「35 - Bungarotoxins」、ボツリヌス毒素、フィラデルフィア: WB Saunders、pp. 425–445、ISBN 978-1-4160-4928-9、2021-12-25取得
- ^ ab Nirthanan , Selvanayagam (2020-11-01). 「ヘビの3本指α神経毒とニコチン性アセチルコリン受容体：分子、メカニズム、薬」。 生化学薬理学。毒ペプチドの薬理学と治療効果。181 ：114168。doi ：10.1016/j.bcp.2020.114168。ISSN 0006-2952。PMID 32710970。S2CID 220773156 。