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| 略語 | CLX |
| ケムスパイダー |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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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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| カリトキシン-1 | |||||||
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| 生物 | |||||||
| シンボル | CLX-1 | ||||||
| ユニプロット | P14531 | ||||||
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| カリトキシン-2 | |||||||
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| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | CLX-2 | ||||||
| ユニプロット | P49127 | ||||||
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| 識別子 | |||||||||
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| シンボル | 毒素_4 | ||||||||
| パム | PF00706 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
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カリトキシンはCLXとしても知られ、イソギンチャクCalliactis parasiticaによって生成されるイソギンチャク神経毒です。カニやタコなどの無脊椎動物を標的とします。2 つのアイソフォーム(CLX-1 と CLX-2) が特定されており、どちらもイソギンチャクの刺胞細胞に蓄えられた前駆体から形成されます。毒素が活性化され放出されると、無脊椎動物の神経筋接合部での神経伝達物質の放出が増加し、麻痺を引き起こします。イソギンチャク由来の他のいくつかの毒素とともに、CLX はイオンチャネルの研究に有用です。カリトキシンのある構造的側面は、同じくナトリウムイオンチャネルを標的とするイソギンチャク毒素とは異なっています。カリトキシンに似た他の毒素は、まったく異なる方法で機能します。
情報源と発見
カリトキシンは、イソギンチャクの一種Calliactis parasiticaによって産生される非常に強力な神経毒で、刺胞細胞の刺胞に蓄えられています。[1]このイソギンチャクは、ホルマチス科 の一種で、大西洋のヨーロッパ沿岸と地中海に生息しています。[2] カリトキシンという名前は、毒素が分離された生物に由来しています。この毒素は、イタリアのナポリの研究チームによって、ナポリ湾で採集された動物から分離されました。研究チームは、上清が毒性を失うまで一連の遠心分離を行ってポリペプチドを分離しました。得られたペレットは、液体クロマトグラフィー、ゲル濾過、およびクロマトフォーカシングの技術を使用して精製されました。[ 3] その後、研究チームは精製されたポリペプチド鎖の配列を決定しました。彼らの研究結果は1989年に生化学誌に掲載された。[2]
構造と化学
等電点は pH 5.4 である。[1]アミノ酸配列は 、他の既知のイソギンチャク毒素とは著しく異なっている。2 つの非常に相同性の高いカリトキシンをコードする 2 つの遺伝子が知られている: CLX-1 と CLX-2。どちらも 79 個のアミノ酸からなる前駆体ペプチドから発生し、C 末端によって成熟した CLX-1 になるか CLX-2 になるかが決定される。活性化毒素は 3 つのジスルフィド結合を持つ 46 個のアミノ酸で構成される。[4]研究者は、毒素が前駆体として刺胞細胞 に蓄えられていると推測している。何らかの誘発刺激の影響下で、前駆体は変化し、活性型で放出される。ペプチドの成熟中に標的となる切断部位のパターンは、活性四次構造がテトラペプチドである可能性を示唆している。[3]
カリトキシンやその他のイソギンチャク毒はイオンチャネルの研究に使用されており、生物医学や生理学の研究に応用できる可能性があります。[7] [3] 成熟したCLXでは、1つの塩基対置換がCLX-2のコーディング領域でグルタミン酸からリジンへの単一の置換の原因であり、2つのアイソフォームの違いにつながっています。これら2つの遺伝子の構造的構成は高い相同性を示しています。これは、2つの異なるペプチドが同じ生物学的機能を持つことを示唆しています。CLX-1のみがC. parasiticaから単離されているため、まだ確認されていません。[1]カリトキシンは、遠縁のAnemonia sulcataによって生成される 別のナトリウムチャネル結合イソギンチャク毒ATX-IIとは非常に異なる配列を持っています。[8] これらの違いをよりよく理解することで、特定のアミノ酸残基の機能についての洞察が得られるかもしれません。[1] 遺伝子配列が著しく異なるにもかかわらず、CLX-1は他の2つのイソギンチャク毒素と同様に甲殻類の軸索電位に影響を及ぼします。一方、CLX遺伝子の構造の特定の側面は、カリウムチャネルを阻害するサソリ毒素やその他のイソギンチャク毒素にも見られます。[9]
目標と活動
カリトキシンは神経筋接合部の神経末端から大量の神経伝達物質を放出させ、それが今度は強い筋収縮や麻痺を引き起こす。カリトキシンの正確な標的はまだ明らかにされていないが、神経筋接合部に対するカリトキシンはアネモニア・スルカタの毒素と同様の作用を有するため、カリトキシンは運動ニューロンの電位依存性ナトリウムチャネルの不活性化を遅らせる可能性がある。カリトキシンはカニCarcinus mediterraneusに対する活性が試験されている。精製された毒素がカニの血体腔に注入された。最小用量0.2μgの 毒素がカニの筋収縮を引き起こし、1分以内に麻痺を引き起こした。半数致死量（LD 50）は不明である。[2]
自然界での機能
イソギンチャクは、刺胞細胞でカリトキシンなどの毒素を生成します。これらの細胞には、刺胞と呼ばれる細胞小器官が含まれています。これが引き金になると、毒液注入反応が起こります。これにより、獲物の捕獲、捕食生物からの防御、または同種内の侵略者からの防御など、標的生物に傷害を与える可能性があります。[ 4]自然環境では、C. parasitica はヤドカリPagurus bernhardusと共生関係を築くことができます。イソギンチャクはヤドカリが生息する貝殻を特定して付着します。C . parasitica は、刺したり潜在的な捕食者を威嚇したりすることで、ヤドカリを保護します 。タコはC. parasitica の付いた貝殻を避けます。[10] 保護の見返りとして、イソギンチャクは、ヤドカリが海底を移動する際に、より広範囲の食料源にアクセスできるという利点を得ます。[11]
参考文献
- ^ abcd Spagnuolo A, Zanetti L, Cariello L, Piccoli R (1994年1月). 「Calliactis parasitica (刺胞動物) 由来の神経毒性ペプチドであるカリトキシンをコードする2つの遺伝子の単離と特性評価」. Gene . 138 (1–2): 187–91. doi :10.1016/0378-1119(94)90805-2. PMID 7510258.
- ^ abc カリエッロ L、デ サンティス A、フィオーレ F、ピッコリ R、スパニョーロ A、ザネッティ L、パレンテ A (1989 年 3 月)。 「イソギンチャクCalliactis parasitica由来の神経毒性ペプチド、カリトキシン: アミノ酸配列と電気生理学的特性」。生化学。28 (6): 2484–9。土井：10.1021/bi00432a020。PMID 2567180。
- ^ abc Rappuoli R、Montecucco C (1997年5月29日)。タンパク質毒素と細胞生物学におけるその利用に関するガイドブック。オックスフォード大学出版局、英国。pp. 139– 。ISBN 978-0-19-154728-7。
- ^ ab Kastin AJ (2006). 生物学的に活性なペプチドのハンドブック。アムステルダム: アカデミック プレス。pp. 363–364。ISBN 0-12-369442-6。
- ^ 「カリトキシン-1」。UniProt。
- ^ 「カリトキシン-2」。UniProt。
- ^ 永井 浩 (2012). 「特集「イソギンチャクの毒素」」海洋医薬品.
- ^ Q. アシュトン アクトン (2013)。Kastin AJ (編)。神経学的症状 - 研究と治療の進歩。ScholarlyEditions。p. 60。ISBN 9781481678049。
- ^ Moran Y, Gordon D, Gurevitz M (2009年12月). 「電位依存性ナトリウムチャネルに影響を与えるイソギンチャク毒素 - 分子的および進化的特徴」. Toxicon . 54 (8): 1089–101. doi :10.1016 / j.toxicon.2009.02.028. PMC 2807626. PMID 19268682.
- ^ Hanlon RT、Messenger JB (1998)。「学習と行動の発達」。頭足動物の行動。ケンブリッジ大学出版局。pp . 132–148。ISBN 978-0-521-64583-6。
- ^ Fish J, Fish S (2011). 「Calliactis parasitica (Couch)」.学生のための海岸ガイド(第3版).ケンブリッジ大学出版局. p. 96. ISBN 978-0-521-72059-5。