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| アルファコノトキシン前駆体 | |||||||||
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 C. pennaceus由来の α-コノトキシン PnIB 、ジスルフィド結合は黄色で表示。ミシガン大学の膜タンパク質配向データベースより、PDB : 1AKG 。 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 毒素_8 | ||||||||
| パム | PF07365 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC60004 | ||||||||
| SCOP2 | 1mii / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 148 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 1kg | ||||||||
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| オメガコノトキシン | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | コノトキシン | ||||||||
| パム | PF02950 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 2cco / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 112 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 1fyg | ||||||||
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コノトキシンは、イモガイ（ Conus属）の毒液から単離された神経毒性 ペプチドのグループの 1 つです。
コノトキシンは10～30個のアミノ酸残基からなるペプチドで、通常1つ以上のジスルフィド結合を持つ。コノトキシンの作用機序は多岐にわたるが、そのほとんどは解明されていない。しかし、これらのペプチドの多くはイオンチャネルの活性を調節すると考えられる。[1] 過去数十年にわたり、コノトキシンは薬理学の関心の対象となってきた。[2]
コノトキシンのLD50は5～25μg/kgの範囲である。[3] [4] [5]
超変動性
コノトキシンは同じ種の中でも非常に変異性が高い。コノトキシンが産生される体内（内因性）では作用せず、他の生物に作用する。[6]そのため、コノトキシン遺伝子は突然変異（遺伝子重複や非同義置換など）に対する淘汰を受けにくく、突然変異がゲノム内に長く留まるため、潜在的に有益な新機能が生じる時間が増える。[7]コノトキシン成分の変異により、餌となる生物が耐性を獲得する可能性が低くなる。そのためイモガイは、進化と適応に失敗すれば絶滅につながるため、これらの遺伝子の多型性を維持するという選択圧を常に受けている（レッドクイーン仮説）。[8]
ジスルフィド結合
コノトキシンの種類は、ジスルフィド結合の数とパターンによっても異なります。[9]ジスルフィド結合ネットワークとシステイン間ループ内の特定のアミノ酸が、コノトキシンの特異性を決定します。[10]
種類と生物学的活性
2005 年現在、5 つの生物学的に活性なコノトキシンが特定されています。5 つのコノトキシンはそれぞれ異なる標的を攻撃します。
- α-コノトキシンは神経と筋肉のニコチン性アセチルコリン受容体を阻害する。[11]
- δ-コノトキシンは電位依存性ナトリウムチャネルの急速な不活性化を阻害する。[12]
- κ-コノトキシンはカリウムチャネルを阻害する。[13]
- μ-コノトキシンは筋肉内の電圧依存性ナトリウムチャネルを阻害する。[14]
- ω-コノトキシンはN型電位依存性カルシウムチャネルを阻害する。[15] N型電位依存性カルシウムチャネルは神経系の鎮痛（痛みに対する感受性）に関連しているため、ω-コノトキシンには鎮痛作用があり、ω-コノトキシンM VII Aの効果はモルヒネの100～1000倍である。[16]そのため、ω-コノトキシンM VII Aの合成バージョンは鎮痛薬ジコノチド（プリアルト） として応用されている。 [17]
アルファ
アルファコノトキシンには2種類のシステイン配列があり[18]、競合的なニコチン性アセチルコリン受容体拮抗薬である。
デルタ、カッパ、オメガ
オメガ、デルタ、カッパのコノトキシンのファミリーには、ノッチンまたは阻害性シスチンノット骨格があります。ノッチン骨格は、非常に特殊なジスルフィドスルージスルフィドノットで、III-VIジスルフィド結合が、他の2つのジスルフィド結合（I-IVおよびII-V）と相互接続バックボーンセグメントによって形成されたマクロサイクルを横切ります。ここで、I-VIはN末端から始まる6つのシステイン残基を示します。オメガコノトキシンはカルシウムチャネル遮断薬であるのに対し、デルタコノトキシンはナトリウムチャネルの不活性化を遅らせ、カッパコノトキシンはカリウムチャネル遮断薬ですが、システインの配置はオメガ、デルタ、カッパのファミリーで同じです。[9]
ムー
| ミューコノトキシン | |||||||||
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 PIIA 毒素の NMR 溶液構造、NMR、20 構造 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | ミューコノトキシン | ||||||||
| パム | PF05374 | ||||||||
| ファム一族 | CL0083 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1ギガバイト / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 112 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 1ag7 | ||||||||
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ミューコノトキシンには2種類のシステイン配列があるが、ノッティン骨格は観察されない。[19]ミューコノトキシンは、筋肉特異的電位依存性ナトリウムチャネルを標的とし、[9]興奮性組織の電位依存性ナトリウムチャネルを調べるための有用なプローブである。[19] [20]ミューコノトキシンは、主に骨格筋の電位依存性ナトリウムチャネルを標的とし、[21]興奮性組織の電位依存性ナトリウムチャネルを調べるための有用なプローブである。[22]
哺乳類の筋肉や脳など、さまざまな組織には電位依存性ナトリウムチャネルのさまざまなサブタイプが存在し、さまざまなアイソフォームに対するμコノトキシンの感受性と特異性を調べる研究が行われてきました。[23]
参照
参考文献
- ^ Terlau H, Olivera BM (2004). 「イモムシ毒: イオンチャネルを標的とした新規ペプチドの豊富な供給源」. Physiol. Rev. 84 ( 1): 41–68. doi :10.1152/physrev.00020.2003. PMID 14715910.
- ^ Olivera BM、 Teichert RW (2007)。「神経毒性 Conus ペプチドの多様性: 協調的薬理学的発見のモデル」。分子介入。7 (5): 251–60。doi :10.1124/mi.7.5.7。PMID 17932414 。
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF）。2017年8月29日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2017年3月31日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク) - ^ 「生物兵器リファレンスシート - コノトキシン」（PDF）。エモリー大学。
- ^ Baker, AL「毒素ld50リスト」。PhycoKey。
- ^ Olivera BM、Watkins M、Bandyopadhyay P、Imperial JS、de la Cotera EP、Aguilar MB、Vera EL、Concepcion GP、Lluisma A (2012 年 9 月)。「有毒海洋カタツムリ系統の適応放散と毒ペプチド遺伝子の加速進化」。Ann . NY Acad. Sci . 1267 (1): 61–70。Bibcode : 2012NYASA1267 ...61O。doi : 10.1111 / j.1749-6632.2012.06603.x。PMC 3488454。PMID 22954218。
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外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)におけるコノトキシン
- バルドメロ「トト」オリベラのショートトーク。 「コーヌスペプチド」。
- Kaas Q、Westermann JC、Halai R、Wang CK、Craik DJ。「ConoServer」。オーストラリア、クイーンズランド大学分子生物科学研究所。2009年 6 月 2 日閲覧。
コノペプチドの配列と構造のデータベース