オクトパミン

オクトパミンは、細胞表面に存在する受容体に結合して活性化することで作用を発揮する。これらの受容体は主に昆虫で研究されており、以下の明確なタイプに分類できる。

1. OctαR（αアドレナリン様受容体）は、哺乳類のノルアドレナリンα1受容体と構造的にも機能的にも類似している。OctαR受容体には複数のサブタイプが存在する。例えば、サシガメ（Rhodnius prolixus）はOctα1 _- R、Octα2R_を持っている。^{[ 7 ]}
2. OctβR（βアドレナリン様受容体）は、哺乳類のノルアドレナリンβ受容体と構造的にも機能的にも類似しています。OctβR受容体には複数のサブタイプがあります。例えば、ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）にはDmOctβ1R、DmOctβ2R、およびDmOctβ3Rがあります。^{[ 8 ]}
3. OAMB。この受容体の多様性は比較的よく分かっていません。ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）には、機能的に異なる2つの異なるアイソフォーム、Oamb ^K3とOamb ^ASがあります。^{[ 9 ]}
4. TyrR（混合オクトパミン/チラミン受容体）は、哺乳類のノルアドレナリンα2受容体と構造的にも機能的にも類似している。^{[ 10 ]}しかし、TyrRクラスの受容体は、一般的にオクトパミンよりもチラミンによってより強く活性化される。^{[ 10 ]}

系統発生学的研究によると、プラティネレイス・デュメリリイのような古代の左右相称動物では、ノルエピネフリン、チラミン、オクトパミン受容体シグナル伝達が共存している。しかし、シグナル伝達機能に部分的な重複があるため、チラミン受容体とオクトパミン受容体は脊椎動物では失われている。^{[ 11 ]}

脊椎動物では、オクトパミン特異的な受容体は確認されていません。オクトパミンはノルアドレナリンおよびアドレナリンの受容体に弱く結合しますが、これが機能的に重要な意味を持つかどうかは明らかではありません。オクトパミンは、特にTAAR1などの微量アミン関連受容体（TAAR）に強く結合します。^{[ 10 ]}

オクトパミンは、 1948年にイタリアの科学者ヴィットリオ・エルスパマーによってタコの唾液腺で初めて発見され^{[ 12 ]} 、その後、無脊椎動物において神経伝達物質、神経ホルモン、神経調節物質として作用することがわかった。エルスパマーはオクトパミンの自然界での存在を発見し命名したが、オクトパミンは実際には長年医薬品として存在していた^{[ 13 ]} 。オクトパミンは、すべての昆虫、甲殻類（カニ、ロブスター、ザリガニ）、クモによるエネルギーを必要とする行動に広く使用されている。そのような行動には、筋肉の緊張の調節^{[ 14 ]}、飛行^{[ 15 ]} 、排卵と産卵^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}、跳躍^{[ 22 ] [ 23 ]などがある。}

脊椎動物では、モノアミン酸化酵素阻害薬を慢性的に使用すると、交感神経ニューロンにおいてオクトパミンがノルアドレナリンに置き換わります。これは、これらの薬剤によく見られる副作用である起立性低血圧の原因である可能性がありますが、実際にはN-アセチルセロトニンの増加によって媒介されているという証拠もあります。

ある研究では、オクトパミンはモノアミン酸化酵素阻害剤などの阻害剤の治療効果に影響を与える重要なアミンである可能性があり、特に動物にこの阻害剤を投与するとオクトパミン濃度が大幅に上昇することが観察されたため、その可能性が指摘された。オクトパミンは、モノアミン酸化酵素阻害剤を投与されたヒト、ラット、ウサギなどの哺乳類の尿サンプルで陽性に同定された。ごく少量のオクトパミンは、特定の動物組織でも検出された。ウサギの体内では、心臓と腎臓にオクトパミンが最も高濃度で存在することが観察された。オクトパミンは、ウサギにおいてイプロニアジドの副産物として体内で生成されてから24時間以内に93%が尿中に溶出されることがわかった。^{[ 13 ]}

オクトパミンは、 3-ヨードチロナミン、ドーパミン、チラミンとともに、ヒト微量アミン関連受容体1 （TAAR1）の主要な内因性アゴニスト4つのうちの1つである。^{[ 69 ] [ 70 ]}

オクトパミンはそれぞれのGタンパク質共役受容体（GPCR）に結合して細胞シグナル伝達経路を開始します。少なくとも3つのオクトパミンGPCRグループが定義されています。OctαR（OCTOPAMINE1受容体）はαアドレナリン受容体により近い関係にあり、OctβR（OCTOPAMINE2受容体）はβアドレナリン受容体により近い関係にあります。オクトパミン/チラミン受容体（Oct-TyrRを含む）は両方のリガンドに結合でき、アゴニスト特異的な結合を示します。Oct-TyrRはOCTOPAMINEおよびTYRAMINE RECEPTORS遺伝子グループの両方に記載されています。^{[ 71 ]}

オクトパミンは昆虫におけるノルアドレナリンに相当する物質として働き、無脊椎動物の攻撃性を調節する役割を担っていると考えられており、種によって異なる影響を及ぼします。研究によると、神経伝達物質オクトパミンを減らし、チラミンβ-ヒドロキシラーゼ（チラミンをオクトパミンに変換する酵素）のコード生成を阻害すると、他の行動に影響を与えることなくショウジョウバエの攻撃性が低下することが示されています。^{[ 72 ]}