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| マストパラン | |||||||||
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 Vespa simillima xanthopteraのマストパランの溶液構造。[1] | |||||||||
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| シンボル | マストパラン_2 | ||||||||
| パム | PF08251 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| TCDB | 1.C.32 | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 151 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 2czp | ||||||||
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マストパランは、スズメバチの毒に由来するペプチド毒素です。化学構造は Ile-Asn-Leu-Lys-Ala-Leu-Ala-Ala-Leu-Ala-Lys-Lys-Ile-Leu-NH2 です。[2]
マストパランの作用機序の総合的な効果は細胞の種類によって異なりますが、常にエキソサイトーシスを伴うようです。マスト細胞では、これはヒスタミン分泌の形をとり、血小板とクロマフィン細胞では、それぞれセロトニンとカテコールアミンの放出が見られます。下垂体前葉におけるマストパラン活性は、プロラクチンの放出につながります。
ヒスタミン分泌の場合、マストパランの効果はG タンパク質の活性を阻害することで生じます。マストパランは特定のサブユニットのGTPase活性を刺激することで、活性 G タンパク質の寿命を短縮します。同時に、結合したGDPのタンパク質からの解離を促進し、GTP結合を強化します。実際、マストパランによって G タンパク質の GTP ターンオーバーが大幅に増加します。毒素のこれらの特性は、リン脂質環境に置かれた場合、構造的に活性化 G タンパク質受容体に似ているという事実に起因します。結果として生じる G タンパク質を介したシグナル伝達カスケードは、細胞内IP 3放出とそれに伴うCa 2+の流入につながります。
研究により、マストパランがシャーガス病の原因となる寄生虫であるトリパノソーマ・クルーズのあらゆる発育形態を阻害することが示されています。[3]
構造転換
東島勉らが実施した実験研究では、マストパランがハチ毒に含まれるメリチンと比較された。 [2]主に、各毒素の構造とリン酸に対する反応が研究された。円偏光二色性（CD）を用いて、マストパランをメタノールにさらすと、αらせん構造が存在することがわかった。強い分子内水素結合が起こったと結論付けられた。また、CDスペクトルには2つの負のバンドが存在した。水性環境では、マストパランは非らせん状の無秩序な形状を呈した。この場合、CDスペクトルには1つの負のバンドのみが観察された。マストパランにリン酸緩衝液を加えても効果はなかった。[要出典]
メリチンはマストパランとは異なる構造変化を起こした。水溶液中では、溶液にリン酸を加えるとメリチンは非らせん構造からαらせん構造に変化した。メリチンの膜への結合は、疎水性相互作用ではなく静電相互作用によるものと考えられていた。[要出典]
マストパランの毒性を除去する試み
マストパランは哺乳類細胞への毒性作用があるにもかかわらず、強力な抗菌活性を有することから、抗生物質のテンプレートとしても期待されています。イラザザバルと同僚ら (2016) が実施した設計研究[4]では、イソロイシンとアルギニン残基をそれぞれ 5 位と 8 位に含めることで [I5, R8]、マストパランの毒性が劇的に低下し、感染症と闘うための潜在的に価値のある薬剤となることが実証されました。[要出典]
参考文献
- ^ PDB : 2CZP ; Todokoro Y, Yumen I, Fukushima K, Kang SW, Park JS, Kohno T, Wakamatsu K, Akutsu H, Fujiwara T (2006年8月). 「固体NMRで決定したGタンパク質活性化ペプチドである膜にしっかりと結合したマストパラン-Xの構造」。Biophys. J. 91 ( 4): 1368–79. Bibcode :2006BpJ....91.1368T. doi : 10.1529/biophysj.106.082735. PMC 1518647. PMID 16714348.
- ^ ab Higashijima T, Uzu S, Nakajima T, Ross EM (1988年5月). 「スズメバチ毒由来のペプチド毒素であるマストパランは、GTP結合調節タンパク質（Gタンパク質）を活性化することで受容体を模倣する」. J. Biol. Chem . 263 (14): 6491–4. doi : 10.1016/S0021-9258(18)68669-7 . PMID 3129426.
- ^ Vinhote, JFC, Lima, DB, Mello, CP, de Souza, BM, Havt, A., Palma, MS, ... & Martins, AMC (2017). Polybia paulista ワスプ毒由来マストパランの TcGAPDH との相互作用によるトリパノソーマ駆除活性。Toxicon。
- ^ イラザザバル、ルス N.;ポルト、ウィリアム F.リベイロ、スザナ M.カサーレ、サンドラ。フンブロ、ヴィンセント。ラドラム、アリ。フランコ、オクタビオ L. (2016-11-01)。 「選択的アミノ酸置換により抗菌ペプチドマストパランの細胞毒性が低減される」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 生体膜。1858 年(11): 2699 ～ 2708 年。土井：10.1016/j.bbamem.2016.07.001。PMID 27423268。