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| パルダキシン | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 溶液NMRによるPA4の20の最低エネルギー構造 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | パルダキシン | ||||||||
| パム | PF07425 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| TCDB | 1.A.66 | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 208 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 1xc0 | ||||||||
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パルダキシンは、紅海ヒラメ（P4、P5）と太平洋ピーコックヒラメ（P1、P2、P3）によって生成されるペプチドで、サメ忌避剤として使用されています。[1] [2] [3]メリチンと同様に、哺乳類や細菌の細胞を溶解させます。[4]
合成
研究室では、自動ペプチド合成装置を使用してパルダキシンの合成が行われています。あるいは、紅海ヒラメの分泌物を収集して精製することもできます。
機能
抗菌ペプチド
パルダキシンはヘリックス-ヒンジ-ヘリックス構造を持っています。この構造は、細菌膜に選択的に作用するペプチドや、哺乳類や細菌の細胞を溶解する細胞毒性ペプチドによく見られます。[4]パルダキシンは、メリチンと比較して、ヒト赤血球に対する溶血活性が著しく低いです。パルダキシンのC末端テールが、赤血球と細菌に対するこの非選択的活性の原因です。 [4]両親媒性のC末端ヘリックスは、ペプチドのイオンチャネルライニングセグメントです。N末端αヘリックスは、細胞の脂質二重層へのペプチドの挿入に重要です。 [5]
パルダキシンのメカニズムは膜の組成に依存している。パルダキシンは両性イオン脂質、特に1-パルミトイル-2-オレオイル-ホスファチジルコリン（POPC ）からなる脂質二重層を著しく破壊する。これは細胞溶解のカーペットメカニズムを示唆している。[6]カーペットメカニズムとは、高密度のペプチドが標的膜表面に蓄積する場合である。リン脂質の置換により流動性が変化し、細胞内容物が漏れ出す。[7]アニオン性脂質またはコレステロールの存在は、ペプチドの二重層を破壊する能力を低下させることがわかった。[6]
サメよけ
P. marmoratasとP. pavoninus はサメに脅かされるとパルダキシンを放出する。パルダキシンはサメのえらと咽頭腔を標的とする。その結果、激しいもがき、口の麻痺、そして一時的なえらの尿素漏出の増加を引き起こす。[1]この苦痛はえらの細胞膜の攻撃によって引き起こされ、大量の塩イオンの流入を引き起こす。パルダキシンを使用した市販のサメ忌避剤の開発研究は、水ですぐに希釈されるため中止された。サメの口にほぼ直接噴霧した場合にのみ効果がある。[8]
がん治療
パルダキシンはヒト癌細胞株の増殖を阻害し、アポトーシスを誘導する。その33アミノ酸構造には多くの陽イオン性アミノ酸と両親媒性アミノ酸が含まれている。これにより、解糖系の増加によって酸性環境が作られ、本質的に酸性度が高くなる腫瘍細胞などの陰イオン性膜と相互作用しやすくなる。[9]
パルダキシンは、ヒト子宮頸癌細胞においてカスパーゼ依存性およびカスパーゼ非依存性のアポトーシスを開始させる。パルダキシンは活性酸素種（ROS）を誘発する。ROS産生はタンパク質の折り畳みを破壊し、小胞体ストレスを引き起こし、カルシウムを放出する。これによりミトコンドリアカルシウムが増加し、膜電位が低下する。細孔透過性が変化し、シトクロムc（Cyt c）が放出される。Cyt cはカスパーゼ連鎖を活性化し、アポトーシスを引き起こす。ROSはJNK経路も活性化する。JNKがリン酸化され、 AP-1 （cFOSとCjunからなる転写因子）がリン酸化される。これによりカスパーゼも活性化される。ROSはカスパーゼ非依存性経路も引き起こし、アポトーシスを引き起こす。ミトコンドリア膜電位が変化すると、アポトーシス誘導因子（AIF）も放出されます。これらは核に入るとアポトーシスを引き起こし、カスパーゼを介する必要がありません。[9]
参考文献
- ^ ab Primor N (1985年5月). 「サメにおけるパルダキシンの忌避作用の標的器官は咽頭腔と鰓である」. Experientia . 41 (5): 693–5. doi :10.1007/bf02007726. PMID 3996550. S2CID 8299619.
- ^ Shai Y, Fox J, Caratsch C, Shih YL, Edwards C, Lazarovici P (1988年12月). 「イオンフォア活性を持つ紅海産モーゼスソール由来のポリペプチド、パルダキシンの配列と合成」. FEBS Letters . 242 (1): 161–6. doi : 10.1016/0014-5793(88)81007-x . PMID 2462511. S2CID 1400091.
- ^ Adermann K, Raida M, Paul Y, Abu-Raya S, Bloch-Shilderman E, Lazarovici P, Hochman J, Wellhöner H (1998 年 9 月). 「新規パラダキシンアイソフォームの単離、特性評価および合成」. FEBS Letters . 435 (2–3): 173–7. doi : 10.1016/S0014-5793(98)01057-6 . PMID 9762902. S2CID 86408190.
- ^ abc Oren Z、Shai Y (1996 年 4 月)。「モーゼスソール魚 Pardachirus marmoratus から単離された孔形成ペプチドであるパルダキシン由来の強力な抗菌ペプチドのクラス」。European Journal of Biochemistry。237 ( 1): 303–10。doi : 10.1111 / j.1432-1033.1996.0303n.x。PMID 8620888。
- ^ Shai Y, Bach D, Yanovsky A (1990年11月). 「合成パルダキシンおよび類似体のチャネル形成特性」. The Journal of Biological Chemistry . 265 (33): 20202–9. doi : 10.1016/S0021-9258(17)30490-8 . PMID 1700783.
- ^ ab Hallock KJ、Lee DK、Omnaas J、Mosberg HI、Ramamoorthy A (2002 年 8 月)。「膜組成がパルダキシンの脂質二重層破壊メカニズムを決定する」。Biophysical Journal。83 ( 2 ) : 1004–13。Bibcode : 2002BpJ ....83.1004H。doi :10.1016/s0006-3495(02)75226-0。PMC 1302204。PMID 12124282。
- ^ Yeaman MR、Yount NY（2003年3 月）。 「抗菌ペプチドの作用と耐性のメカニズム」。薬理学レビュー。55 （1）：27–55。doi ： 10.1124 /pr.55.1.2。PMID 12615953。S2CID 6731487。
- ^ Sisneros J、Nelson D (2001)。「化学サメ忌避剤としての界面活性剤：過去、現在、そして未来」（PDF）。軟骨魚類の行動と感覚生物学：ドナルド・リチャード・ネルソンを偲んでのアンソロジー。魚類の環境生物学の発展。第 60 巻。pp. 117–129。doi : 10.1007 / 978-94-017-3245-1_9。ISBN 978-90-481-5655-9。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) - ^ ab Huang TC、Chen JY (2013 年 8 月)。「プロテオーム解析により、パルダキシンがヒト子宮頸癌 HeLa 細胞におけるアポトーシスシグナル伝達経路を誘導することが明らかになりました。UPR、c-Jun、ROS 間のクロストーク」。発癌 。34 ( 8 ): 1833–42。doi : 10.1093/carcin/bgt130。PMID 23615400。