インヴァシン

インベイシンは、病原体が宿主細胞に侵入する際に関与する細菌タンパク質の一種である。^[1] インベイシンは感染の初期段階で侵入を促進する役割を果たす。^{[2] [3]}

2007年、Als3はカンジダアルビカンスが宿主細胞に感染することを可能にする真菌の侵入として特定されました。^[4]

インバシンは、培養された哺乳類細胞への腸内細菌の浸潤を可能にする小さな膜結合タンパク質です。インバシンの細胞侵入は、複数のβ1鎖インテグリンの結合によって促進されます。^[5]インバシンとβ1インテグリンの相互作用により、標的細胞の細胞骨格の再構成が開始され、最終的に溝が形成され、細胞によってエンドソームを介した細菌の内在化が起こります。インバシンは、その外膜が染色体にコード化されているため、エルシニア・エンテロコリチカとエルシニア・シュードツベルクローシスで発現します。 ^[6]インバシンは、受容体の天然リガンドと比較して、β1インテグリンへの結合親和性が大幅に向上しています。より正確には、フィブロネクチンによって一般的に使用されるα5β1インテグリンに約100倍の強度でしっかりと結合します。この結合能力の向上は、2つのタンパク質の構造的不一致から生じています。インベイシンの細胞外領域は棒状の構造をしており、その大きさは約180Å×30Å×30Åである。^[7]

グラム陰性菌で人獣共通感染症の病原体であるエルシニア・シュードツベルクローシスは、軽度の下痢、腸炎、リンパ節炎から慢性の局所炎症まで、さまざまな疾患の原因となる。エルシニア・シュードツベルクローシスのインバシンD分子（InvD）は、インバシン（InvA）型オートトランスポータータンパク質に分類されるが、その構造と機能は未だ解明されていない。^[8]この細菌は、虫垂炎の症状を模倣する自己限定性の腸間膜リンパ節炎を特徴とする食中毒を引き起こす。^[9]

エルシニア・エンテロコリチカは、人獣共通感染症であるエルシニア症を引き起こすグラム陰性桿菌です。この感染症は、急性下痢、腸間膜リンパ節炎、回腸末端炎、偽虫垂炎として現れ、時には敗血症に進行します。一部の地域では、エルシニア感染症が細菌性胃腸炎の主な原因として赤痢菌やサルモネラ菌を上回っています。ほとんどの症例は散発的に発生しますが、顕著なアウトブレイクも珍しくありません。人間は通常、汚染された食品の摂取や輸血によってエルシニアに感染します。エルシニア・エンテロコリチカはさまざまな動物で検出されており、豚が主なリザーバーとなっています。病原体は豚の群れの中で広がり、首の切り身、舌、扁桃腺などの豚肉製品を汚染し、屠殺の過程で他の肉の部位に広がる可能性があります。^[10]

インバシンの細胞外領域は、COOH 末端の 497 残基から構成され、可溶性タンパク質 (Inv497) として発現することができる。このタンパク質はインテグリンに結合し、細菌やビーズに付着すると取り込みを促進する。インテグリン結合が可能な最短のインバシン断片は、COOH 末端の 192 アミノ酸から構成される。特に、この断片はフィブロネクチンのインテグリン結合ドメイン、具体的にはフィブロネクチンタイプ III 反復 9 および 10 (Fn-III 9–10) との相同性がない。しかし、インバシンとフィブロネクチンは α3β1 および α5β1 インテグリンの結合部位を共有しており、インバシンのインテグリン結合領域はインチミンの対応する領域と有意な配列同一性を示していない。^[11]

インテグリン結合に重要なインベイシン残基は位置903～913にあり、ヘリックス1とそれに続くD5のループを構成している。すべてのCTLDで保存されている特徴であるCys906とCys982の間のジスルフィド結合は、適切な折り畳みを保証する役割のため、インテグリン結合に不可欠であると考えられる。インテグリンと相互作用するためのFn-III 10の重要な要素であるArg-Gly-Asp（RGD）配列が存在しないにもかかわらず、インベイシンはインテグリン結合にInv497 D5のAsp911に依存している。Fn-III RGD配列のアスパラギン酸と同様に、Asp911はループ内に位置する。Asp911から約100アミノ酸離れた別のインベイシン領域には、Asp811など、インテグリン結合に関与する追加の残基が含まれている。この特定のインバシンセグメントは、Fn-III 9 のフィブロネクチン相乗領域に類似しており、最適な α5β1 インテグリン依存性細胞拡散に重要です。D4 の A" と A‴ 鎖の間に位置するインバシン Asp811 は、32 Å の距離で Asp911 と同じ表面を共有しています。RGD 配列の Fn-III 10 Asp1495 と相乗領域内の Fn-III 9 Asp1373 の間の距離も 32 Å ですが、Asp1373 の側鎖の向きはインバシンの Asp811 の向きとは異なります。Fn-III 相乗領域内では、インテグリン結合残基は Arg1379 です。インバシンと宿主タンパク質は、かなり類似したインテグリン結合特性を持っています。^[11]

構造が知られている外膜タンパク質の膜貫通セグメントは、ポリンに代表されるβバレル構造を示す。インバシンの膜関連セクションもβバレルを形成し、細胞結合領域が細菌表面から約180Å伸びていると仮定すると、インバシンは宿主細胞のインテグリンと結合する位置に配置される。インバシンとフィブロネクチンの類似点は、共通のインテグリン結合特性の収束進化を示している。フィブロネクチン結合表面とは異なり、インバシンのインテグリン結合領域には溝がなく、その結果、より大きな界面を持つインバシンのインテグリン結合が生じる可能性がある。^[11]

M 細胞への侵入は、インバシンと呼ばれる小さな膜結合タンパク質を利用して行われます。このタンパク質は、さまざまな哺乳類細胞の外表面に存在するインテグリンの b1 スーパーファミリーに強い吸引力を示します。興味深いことに、これらのインテグリンは粒子の摂取には関与していません。代わりに、細胞外マトリックスへの接着、細胞表面との相互作用、移動、分化などのプロセスに関与しています。これらの受容体の自然なパートナーには、フィブロネクチン、コラーゲン、ビトロネクチン、ラミニンが含まれますが、インバシンはそれらとより強い結合を形成します。特に、インバシンは β1 インテグリン ファミリー内の特定のメンバーに選択的に結合します。インバシンは、インテグリンの b1 サブファミリーのサブセット、具体的には α3β1、α4β1、α5β1、α6β1、αVβ1 にのみ結合します。^[7]

インバシンタンパク質は、経口遺伝子発見における将来の用途に特に関心が寄せられています。経口投与による非ウイルス的遺伝子送達は、DNAワクチン接種および遺伝子治療の有効性を高める上で大きな期待が寄せられています。従来の非経口経路とは異なり、経口アプローチは非侵襲的であり、患者のコンプライアンスの向上と投与の簡素化を促進します。さらに、経口投与により、局所的および全身的に治療遺伝子を産生することができます。DNAワクチン接種の場合、粘膜免疫と全身免疫の両方の発達を促進します。^[13]

• invasinの辞書定義（ウィクショナリー）