パルベ101q

ParvE101Qはパルブアルブミンの実験的改変であり、心筋でのカルシウム隔離を遅らせて収縮を強化するように設計されています。 ^[1]タンパク質パルブアルブミンには、カルシウム結合に使用されるEFハンドモチーフがあります。 ^{[2] EFハンドは、カルシウムイオンに対して高い親和性を持ち、}マグネシウムイオンに対して中程度の親和性を持つ構造的ヘリックス-ループ-ヘリックスタンパク質サブユニットです。 ^[3]筋肉では、パルブアルブミンによるCa ²⁺の結合により、収縮後にCa 2+が効率的に隔離されます。これにより、筋肉の弛緩速度が上がり、筋肉がより早く再び収縮できるようになります。^{[1]パルブアルブミンは}遅延型カルシウム緩衝剤に分類されますが、通常は筋肉が完全に収縮する前に、 Ca ^{2+をすばやく隔離します。 [4]}大量のパルブアルブミンは、比較的低い収縮力と引き換えに、高い収縮速度で筋肉を急速に収縮させます。^{[4]この収縮力の低下はCa2 +}の急速な隔離によるもので、より大きな力に必要な長時間の収縮を妨げる。

心臓でパルブアルブミンの改変型を発現させることは、心臓の収縮を助け、弛緩障害を治療する治療用途があるという理論が立てられている。^[5] ParvE101Qは、弛緩は急速であるが、収縮は血液を完全に排出するのに十分な時間続くように最適化されている。^{[1]タンパク質の101番目の} アミノ酸のグルタミン酸をグルタミンに置換し、続いてすぐに部位102のフェニルアラニンをトリプトファンに、部位51のアスパラギン酸をアラニンに置換した。これらの変更を導入することで、Ca ²⁺とMg ^{2+の優先的な結合が逆転した。パルブアルブミンのようにCa 2+}に対する高い優先性を持つ代わりに、ParvE101Qは最初にMg ²⁺、次にCa ^2+を好む。^{[1]この逆転した結合優先性により、Mg 2+}の正常な存在がParvE101QのCa ²⁺隔離を遅らせることができる。この遅延により、心臓の収縮は血液の排出を維持するのに十分な時間持続し、その後、余分なCa ^2+がParvE101Qに結合して隔離されます。結果として生じる収縮力の増加は、Mg ^{2+結合親和性の増加によるものと推測されています。最初にMg 2+を}結合することにより、ParvE101Qは、心筋細胞の収縮に必要なトロポニンCへのCa ^2+の結合を促進します。^[1]この変更の結果、心筋細胞の収縮力が高まり、弛緩が速まりますが、副作用は報告されていません。^{[1]この変更されたタンパク質は、}カフェインによるストレスが加わっても、心臓が筋小胞体にカルシウムを蓄える能力を維持します。さらに、ParvE101Qで処理した場合、カルシウムスパーク（筋小胞体からのCa ²⁺の自発的放出）は正常と変わりません。隔離のために使用される他のCa ²⁺処理タンパク質はParvE101Qの影響を受けず、その効果は温度変化に依存しません。^[1]

臨床的には、ParvE101Qは拡張期心不全の治療に有望である。拡張期心不全は、心臓が効率的に弛緩できない状態である。その結果、心室から送り出される血液が少なくなり、心臓に入ろうとする血液が循環系に逆流して高血圧（多くの場合肺高血圧）を引き起こし、うっ血性心不全を発症する。^[6]さらに、心臓が血液を送り出す能力が低下すると、心臓の冠動脈や脳などの重要な臓器への灌流障害につながる。拡張期心不全などの状態を治療するための実験的試験に進む前に、ParvE101Qの副作用と最適な送達メカニズムが調査されている。パルブアルブミンは、細胞周期、セカンドメッセンジャー、微小管組織、心筋収縮、神経系に多様な影響を及ぼす。^{[7] [8]}

• 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のパルブアルブミン