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| ブドウ球菌/連鎖球菌エンテロトキシン、C末端 | |||||||||
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 ブドウ球菌エンテロトキシン C2 における二次亜鉛結合部位の同定: スーパー抗原認識への影響 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | スタンプ_Strp_tox_C | ||||||||
| パム | PF02876 | ||||||||
| ファム一族 | CL0386 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00250 | ||||||||
| SCOP2 | 1se3 / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 364 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 1dyq | ||||||||
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エンテロトキシンは、腸を標的とする微生物によって放出されるタンパク質外 毒素です。[1]エンテロトキシンは染色体またはプラスミドにコード化されます。[2]エンテロトキシンは熱に不安定（> 60 °C）で、低分子量で水溶性です。エンテロトキシンは多くの場合細胞毒性があり、腸壁の粘膜（上皮）細胞の頂端膜透過性を変化させることで細胞を殺します。エンテロトキシンは主に孔形成毒素（主に塩化物孔）で、細菌によって分泌され、細胞膜に孔を形成するために集まります。これにより細胞が死滅します。
臨床的意義
エンテロトキシンは、胃腸管に特に顕著な影響を及ぼし、旅行者下痢や食中毒を引き起こします。エンテロトキシンの作用により、腸粘膜細胞の頂端膜の塩化物イオン透過性が高まります。これらの膜孔は、cAMP の増加または細胞内のカルシウムイオン濃度の増加によって活性化されます。孔の形成は、腸管腔内容物の浸透圧に直接影響します。塩化物透過性が増加すると、管腔への漏出が起こり、続いてナトリウムと水が移動します。これにより、エンテロトキシンを摂取してから数時間以内に分泌性下痢が発生します。黄色ブドウ球菌や大腸菌など、いくつかの微生物には、このような効果を生み出すために必要なエンテロトキシンが含まれています。[3]
いくつかの便秘の治療に使用される薬剤リナクロチドは、エンテロトキシンの作用機序に基づいています。[3]
分類と3D構造
細菌性
エンテロトキシンは細菌性病原体である黄色ブドウ球菌とセレウス菌によって生成され、それぞれブドウ球菌性食中毒とセレウス菌性下痢症を引き起こす。ブドウ球菌性エンテロトキシンと連鎖球菌性外毒素は、生物学的にも構造的に関連した発熱性スーパー抗原のファミリーを構成する。[4]現在までに、主に黄色ブドウ球菌によって生成される25種のブドウ球菌性エンテロトキシン（SE）が特定されており、アルファベット順（SEA – SEZ）に命名されている。[5]黄色ブドウ球菌以外のブドウ球菌もエンテロトキシンを形成することでブドウ球菌性食中毒に寄与する可能性があることが示唆されている。 [6]連鎖球菌性外毒素は、化膿連鎖球菌によって生成される。[7] [8]これらの毒素は、宿主の主要組織適合性複合体タンパク質に結合する能力を共有しています。このファミリーのより遠い親戚は、 S. aureusの毒素性ショック症候群毒素であり、このグループとの配列類似性は低いレベルのみです。
これらの毒素はすべて、分子の中央に長いアルファヘリックス、 N末端ドメインに「オリゴ糖/オリゴヌクレオチドフォールド」として知られる特徴的なベータバレル、C末端ドメインにベータグリップモチーフを持つ、同様の2ドメインフォールド（N末端ドメインとC末端ドメイン）を共有しています。例としては、ブドウ球菌エンテロトキシンBがあります。各スーパー抗原は、 MHCクラスII分子またはT細胞受容体と相互作用するときに、わずかに異なる結合モードを持っています。[9]
β-グラスプドメインは、SCOPデータベースによって特定された免疫グロブリン結合ドメイン、ユビキチン、2Fe-2 Sフェレドキシン、翻訳開始因子3に存在するβ-グラスプモチーフと構造的に類似しています。
- クロストリディオイデス・ディフィシル
- クロストリジウム・パーフリンゲンス（クロストリジウム・エンテロトキシン） [10]
- コレラ菌（コレラ毒素） [11]
- 黄色ブドウ球菌（ブドウ球菌エンテロトキシンB） [12]
- エルシニア・エンテロコリチカ
- 赤痢菌（志賀毒素） [11]
バイラル
レオウイルス科、カリシウイルス科、アストロウイルス科のウイルスは、世界中で胃腸疾患の大部分の原因となっている。ロタウイルス（レオウイルス科）には、ウイルスの病原性に関与するエンテロトキシンが含まれていることがわかっている。NSP4は、ウイルス粒子のライフサイクルの細胞内段階で生成されるタンパク質であり、細胞内ウイルス粒子の成熟において主要な機能を持つことが知られている。[13]しかし、グループAロタウイルスのNSP4を精製（4つの対立遺伝子をテスト）し、濃縮してマウスモデルに注入すると、ロタウイルス感染によって引き起こされるものに似た下痢性疾患が始まった。[14]推定される毒性モードは、NSP4がシグナル伝達経路を活性化し、最終的に細胞内のカルシウム濃度の上昇とそれに続く細胞からの塩化物分泌をもたらすというものである。[15]腸管の内壁を覆う絨毛からのイオンの分泌が正常な浸透圧を変化させ、水分の吸収を妨げ、最終的に下痢を引き起こします。
参照
参考文献
- ^ 「エンテロトキシン」、Dorland's Medical Dictionary
- ^ カールトン・ジャイルズ、マグダレン・ソー、スタンレー・ファルコウ、感染症ジャーナル（1974）130（1）：40-49。
- ^ ab Hornby, PJ (2015). 「過敏性腸症候群に対する創薬アプローチ」.創薬に関する専門家の意見. 10 (8): 809–24. doi :10.1517/17460441.2015.1049528. PMID 26193876. S2CID 207494271.
- ^ Dinges, MM; Orwin, PM; Schlievert, PM (2000). 「Staphylococcus aureusの外毒素」. Clinical Microbiology Reviews . 13 (1): 16–34, 目次. doi :10.1128/CMR.13.1.16. ISSN 0893-8512. PMC 88931. PMID 10627489 .
- ^ Etter, Danai; Schelin, Jenny; Schuppler, Markus; Johler, Sophia (2020-09-10). 「ブドウ球菌エンテロトキシンC—SEC変異体、その構造と特性、および食中毒における役割に関する最新情報」.毒素. 12 (9): 584. doi : 10.3390/toxins12090584 . hdl : 20.500.11850/441345 . PMC 7551944. PMID 32927913 .
- ^ Fetsch, Alexandra; Johler, Sophia (2018-04-27). 「食品媒介病原体としての黄色ブドウ球菌」Current Clinical Microbiology Reports . 5 (2): 88–96. doi :10.1007/s40588-018-0094-x. ISSN 2196-5471. S2CID 13668423.
- ^ Iandolo JJ (1989). 「Staphylococcus aureus の細胞外毒素の遺伝学的分析」Annu. Rev. Microbiol . 43 : 375–402. doi :10.1146/annurev.mi.43.100189.002111. PMID 2679358.
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- ^ ab 米国国立医学図書館医学件名表(MeSH)のエンテロトキシン
- ^ CBRNE - eMedicineのブドウ球菌エンテロトキシン B
- ^ スー・E・クロフォード;ラマニ、サシレカ。テイト、ジャクリーン・E。パラシャール、ウメッシュ D.スヴェンソン、レナート。ハグボム、マリー。フランコ、マヌエル A.グリーンバーグ、ハリー B.オライアン、ミゲル。カン、ガガンディープ。デッセルバーガー、ウルリッヒ。エステス、メアリー K. (2017 年 11 月 9 日) 「ロタウイルス感染症」。Nature は病気のプライマーをレビューします。3 (1): 17083.土井:10.1038/nrdp.2017.83。PMC 5858916。PMID 29119972。
- ^ 堀江由美;中込 央；越村裕也；中込哲也鈴木裕也；岡、T。佐々木真司；松田裕子;渡辺真司 (1999 年 9 月) 「相同マウスモデル系におけるロタウイルスNSP4による下痢誘発」。ウイルス学。262 (2): 398–407。土井: 10.1006/viro.1999.9912。PMID 10502518。
- ^ Zhang, Mingdong; Zeng, Carl Q. -Y.; Morris, Andrew P.; Estes, Mary K. (2000 年 12 月 15 日)。「ロタウイルス感染細胞から分泌される機能性 NSP4 エンテロトキシンペプチド」。Journal of Virology。74 ( 24 ) : 11663–11670。doi :10.1128/JVI.74.24.11663-11670.2000。PMC 112448。PMID 11090165。