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サイトカラシンは、アクチンフィラメントに結合してアクチンの重合と伸長を阻害する能力を持つ真菌 代謝物です。アクチンの重合を阻害する結果、サイトカラシンは細胞の形態を変え、細胞分裂などの細胞プロセスを阻害し、さらには細胞をアポトーシスに導くことができます。[1]サイトカラシンは細胞膜を透過し、細胞の移動を防ぎ、細胞を脱核させる能力を持っています。[2]サイトカラシンは、アクチンの重合とは関係のない生物学的プロセスの他の側面にも影響を及ぼす可能性があります。たとえば、サイトカラシンAとサイトカラシンBは細胞膜を介した単糖の輸送も阻害します。[2]サイトカラシンHは植物の成長を調節することがわかっています。[3]サイトカラシンDはタンパク質合成を阻害します。 [4]サイトカラシンEは血管新生を阻害します。[5]
アクチンフィラメントへの結合
サイトカラシンは、ミクロフィラメントのとげのある急速に成長するプラス端に結合し、結合した末端からの個々のアクチンモノマーの組み立てと分解の両方をブロックすることが知られています。結合すると、サイトカラシンは基本的に新しいアクチンフィラメントの末端にキャップをします。1つのサイトカラシンは1つのアクチンフィラメントに結合します。[2]サイトカラシンD （CD）を用いた研究では、CD-アクチン二量体の形成時にATP結合アクチンが含まれることがわかりました。[6]これらのCD-アクチン二量体は、ATP加水分解の結果、CD-アクチンモノマーに還元されます。結果として生じたCD-アクチンモノマーは、ATP-アクチンモノマーに結合してCD-アクチン二量体を再度形成します。[2] CDは非常に効果的で、膜の波立ちを防ぎ、トレッドミル運動を阻害するのに必要な濃度はわずか0.2 μMです。[7] アクチンフィラメントに対する多くの異なるサイトカラシンの効果を分析したところ、ストレスファイバーを除去するにはより高濃度（2-20μM）のCDが必要であることが判明した。[7]
対照的に、ラトランキュリンはアクチンモノマーに結合することでアクチンフィラメントの重合を阻害します。
サイトカラシンの用途と応用
アクチンマイクロフィラメントは、サイトカラシンを用いて広く研究されてきました。サイトカラシンはその化学的性質により、研究者がさまざまな生物学的プロセスにおけるアクチンの重要性を理解するのに役立ちます。サイトカラシンの使用により、研究者はアクチンの重合、細胞運動、波立ち、細胞分裂、収縮、および細胞の硬直性をより深く理解できるようになりました。サイトカラシンの使用は、細胞骨格の動きと他の多くの生物学的プロセスを理解する上で非常に重要であり、研究者は2つの合成サイトカラシンを作成しました。[1]
サイトカラシンは、ROTEMのFIBTEMアッセイにおけるフィブリノーゲンおよびフィブリン重合障害の評価のためのトロンボエラストメトリー（TEM）全血アッセイで実用化されています。このテストは、サイトカラシンDが収縮要素を阻害することによって血小板機能を非常に効果的に阻害するという原理に基づいています。 [8]血小板阻害は、血小板がGPIIb/IIIa拮抗薬によってブロックされる場合よりも効果的です。[9]試験管内および臨床データによると、FIBTEMでの血栓強度は、血小板数とは無関係にフィブリノーゲン濃度依存的に増加します。[10]したがって、フィブリノーゲン欠乏症またはフィブリン重合障害を迅速に検出できます。
化学構造
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サイトカラシンA -
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サイトカラシンC -
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サイトカラシンF -
サイトカラシンH -
サイトカラシンJ
参照
参考文献
- ^ ab Haidle, AM; Myers, AG (2004). 「サイトカラシンへのエナンチオ選択的、モジュール的、および一般的な経路：L-696,474 およびサイトカラシン B の合成」(PDF) . Proceedings of the National Academy of Sciences . 101 (33): 12048–12053. Bibcode :2004PNAS..10112048H. doi : 10.1073/pnas.0402111101 . PMC 514432 . PMID 15208404.
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