| サルモトキシン | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | パソコン | ||||||
| PDB | 1lmm | ||||||
| ユニプロット | P60514 | ||||||
| |||||||
| TCDB 8.B.10を参照 | |||||||
不明なパラメータ名
サルモトキシン(PcTx1)は、トリニダードタランチュラPsalmopoeus cambridgeiの毒から抽出されたクモ毒です。[1] [2]これは、プロトン依存性ナトリウムチャネルである酸感知イオンチャネル1-a(ASIC1a)を選択的に阻害します。
出典
サルモトキシンは南米のタランチュラ Psalmopoeus cambridgeiの毒腺で生成される毒素である。[2]
化学
サルモトキシンの構造は、阻害性シスチンノット(ICK)タンパク質として分類できます。カタツムリ、クモ、サソリの毒の多くのイオンチャネルエフェクターは、非常に異なる薬理学的プロファイルを持っていますが、同様のICK構造を共有しています。ICK毒素の中で、サルモトキシンはホモマーASIC1チャネルに作用することが知られている唯一のペプチドです。 [3]
サルモトキシンは40アミノ酸 ペプチドで、 3つのジスルフィド結合で結合した6つのシステインを持っています。立体構造は、コンパクトなジスルフィド結合コアから成り、そこから3つのループとN末端およびC末端が現れます。構造の主要要素は、3本鎖の反平行βシートです。[4]
ターゲット

サルモトキシンは、酸感知イオンチャネルの特定のアイソフォームである酸感知イオンチャネル 1 (ASIC1) に結合することができます。 [5]サルモトキシンの結合は、ASIC1 の既知の 2 つのスプライスバリアント、ASIC1a と ASIC1b の両方に影響を及ぼします。[6] ASIC1 には 2 つの膜貫通成分があります。最初の膜貫通成分の後、 2 番目の膜貫通成分である細胞外ループと大きな細胞外ブリッジを形成します。この細胞外ループにはシステインに富むドメインが含まれています。サルモトキシンは、ASIC1 の細胞外ループにあるこれらのシステインに富むドメインに特異的に結合します。これは、このドメインが ASIC1 のサルモトキシンの受容体部位であることを示唆しています。[7]
ASICはプロトン依存性ナトリウムチャネルである。ASICはH +が結合すると開く。これは、ニューロンの環境中のH +濃度が安静時のH +濃度(pH = 7.4)と比較してわずかに高い場合に起こる。[6]
ASIC1aの発現は中枢神経系と背根神経節の感覚ニューロンの両方で高くなっています。ASIC1bは感覚ニューロンでのみ発現しています。中枢神経系でのASIC1aの発現は、学習、記憶、恐怖条件付けなどの高次脳機能へのASIC1aの関与に関連しています。 [8]感覚ニューロンでのASIC1aとASIC1bの発現は、痛覚[9] [10] [11] [12]と味覚[13]への関与に関連しています。
作用機序
ASIC1a へのサルモトキシン結合は、ASIC1a の H +に対する親和性を高めることが報告されている。この H +に対する親和性の増加により、ASIC1a は静止 H +濃度 (pH = 7.4)で脱感作状態に移行する。チャネルが脱感作されるということは、イオンチャネルがリガンド H +に結合しているが、イオンがイオンチャネルを通過できないことを意味する。この H +に対する親和性の増加が ASIC1a チャネルの脱感作状態への移行にどのように影響するかという根本的なメカニズムはまだ特定されていない。[6]
サルモトキシンもASIC1bと相互作用する。サルモトキシンがASIC1aに結合するのとは対照的に、サルモトキシンがASIC1bに結合するとチャネルの開口が促進される。サルモトキシンのASIC1bに対するこのアゴニスト効果は、わずかに酸性の条件(pH = 7.1)でのみ発生する。[14]
毒性
獲物捕獲におけるサルモトキシンの役割と、毒成分の標的としてのASIC1aチャネルの重要性は依然として不明である。[1]
治療用途
サルモトキシンは現在治療目的には使用されていないが、サルモトキシンとASIC1aの相互作用を理解することは治療上の価値があるかもしれない。最近、脳虚血を伴うアシドーシス中にASIC1aが活性化すると、Ca 2+の流入が著しく増加し、神経細胞死につながることが示された。サルモトキシンによるASIC1aの阻害は、虚血性神経細胞死を大幅に減少させた。したがって、薬理学的介入によるASIC1の脱感作は、脳卒中のリスクがある患者に有益である可能性があることが示唆されている。 [ 15]同じ理由で、サルモトキシンは神経膠腫の治療法の探索に貢献する可能性がある。[16]サルモトキシンによる扁桃体のASIC1aの阻害は、抗不安作用を持つ可能性がある。[17] ASICは痛覚に関与しているため、サルモトキシンは痛覚受容体レベルで直接痛みに作用する新しい鎮痛薬の設計に役立つ可能性がある。 [2]
参照
参考文献
- ^ ab Nicholson, Graham M. (2006). 「クモ毒ペプチド」。Kastin, Abba J. (編) 著。生物学的に活性なペプチドのハンドブック。Academic Press。pp. 369–380 (376) 。ISBN 978-0-12-369442-3. OCLC 71846806.
- ^ abc マズーカ M、ウールトー C、アルイ A、ディオショット S、バロン A、ヴォイリー N、ブロンドー N、エスクーバス P、ジェロー A、キュポ A、ジマー A、ジマー AM、エスカリエ A、ラズダンスキ M (2007 年 8 月)。 「ASIC1aチャネルとオピオイド機構を介した痛みに対するタランチュラペプチド」。自然神経科学。10 (8): 943–5。土井:10.1038/nn1940。PMID 17632507。S2CID 19381729 。
- ^ Escoubas P, Bernard C, Lambeau G, Lazdunski M, Darbon H (2003 年 7 月). 「ASIC1a プロトン依存性カチオンチャネルの特異的ペプチド阻害剤 PcTx1 の組み換え生産と溶液構造」. Protein Science . 12 (7): 1332–43. doi :10.1110/ps.0307003. PMC 2323924. PMID 12824480 .
- ^ Escoubas P, De Weille JR, Lecoq A, Diochot S, Waldmann R, Champigny G, Moinier D, Ménez A, Lazdunski M (2000 年 8 月). 「プロトン依存性 Na+ チャネルのクラスに特異的なタランチュラ毒素の単離」. The Journal of Biological Chemistry . 275 (33): 25116–21. doi : 10.1074/jbc.M003643200 . PMID 10829030.
- ^ Qadri YJ、Berdiev BK、Song Y、Lippton HL、Fuller CM、Benos DJ (2009 年 6 月)。「Psalmotoxin-1 のヒト酸感知イオンチャネル 1 へのドッキング」。The Journal of Biological Chemistry。284 ( 26 ): 17625–33。doi : 10.1074/ jbc.M109.003913。PMC 2719401。PMID 19395383。
- ^ abc Chen X、Kalbacher H、Gründer S (2005 年 7月)。「タランチュラ毒素 psalmotoxin 1 は、見かけの H+ 親和性を高めることで酸感知イオンチャネル (ASIC) 1a を阻害する」。The Journal of General Physiology。126 (1): 71–9。doi :10.1085/jgp.200509303。PMC 2266618。PMID 15955877。
- ^ Salinas M、Rash LD、Baron A、Lambeau G、Escoubas P、Lazdunski M (2006 年 1 月)。「プロトン依存性陽イオンチャネル ASIC1a 上のクモ毒 PcTx1 の受容体部位」。The Journal of Physiology。570 ( Pt 2): 339–54。doi :10.1113/ jphysiol.2005.095810。PMC 1464308。PMID 16284080。
- ^ Wemmie JA、Chen J、Askwith CC、Hruska-Hageman AM、Price MP、Nolan BC、Yoder PG、Lamani E、Hoshi T、Freeman JH、Welsh MJ (2002 年 4 月)。「酸活性化イオンチャネル ASIC はシナプス可塑性、学習、記憶に寄与する」。Neuron。34 ( 3 ) : 463–77。doi : 10.1016 /S0896-6273(02)00661- X。PMID 11988176 。
- ^ Sutherland SP、Benson CJ、Adelman JP、McCleskey EW (2001 年 1 月)。「酸感知イオンチャネル 3 は、心臓虚血感知ニューロンの酸依存性電流と一致します」。米国科学アカデミー紀要。98 ( 2 ) : 711–6。doi : 10.1073 / pnas.011404498。PMC 14653。PMID 11120882 。
- ^ Voilley N、de Weille J、Mamet J、Lazdunski M (2001 年 10 月)。「非ステロイド性抗炎症薬は、痛覚受容器における酸感知イオンチャネルの活性と炎症誘発性発現の両方を阻害する」。The Journal of Neuroscience。21 ( 20): 8026–33。doi : 10.1523 /JNEUROSCI.21-20-08026.2001。PMC 6763876。PMID 11588175。
- ^ Mamet J、Baron A、Lazdunski M 、 Voilley N (2002 年 12 月)。「炎症誘発性メディエーター、酸感知イオンチャネルの発現による感覚ニューロン興奮性の刺激剤」。The Journal of Neuroscience。22 ( 24): 10662–70。doi : 10.1523 / JNEUROSCI.22-24-10662.2002。PMC 6758460。PMID 12486159。
- ^ Chen CC, Zimmer A, Sun WH, Hall J, Brownstein MJ, Zimmer A (2002 年 6 月). 「高強度疼痛刺激の調節における ASIC3 の役割」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 99 (13): 8992–7. Bibcode :2002PNAS...99.8992C. doi : 10.1073/pnas.122245999 . PMC 124411 . PMID 12060708.
- ^ Ugawa S, Yamamoto T, Ueda T, Ishida Y, Inagaki A, Nishigaki M, Shimada S (2003年5月). 「酸感知イオンチャネル2a (ASIC2a)/ASIC2bヘテロ酸味受容体チャネルのアミロライド非感受性電流」. The Journal of Neuroscience . 23 (9): 3616–22. doi :10.1523/JNEUROSCI.23-09-03616.2003. PMC 6742202. PMID 12736332 .
- ^ Chen X、Kalbacher H、Gründer S (2006 年 3 月)。「酸感知イオンチャネル (ASIC) 1 とタランチュラ毒素 psalmotoxin 1 の相互作用は状態依存的である」。The Journal of General Physiology。127 ( 3 ): 267–76。doi :10.1085/jgp.200509409。PMC 2151504。PMID 16505147。
- ^ Xiong ZG、Zhu XM、Chu XP、Minami M、Hey J、Wei WL、MacDonald JF、Wemmie JA、Price MP、Welsh MJ、Simon RP (2004 年 9 月)。「虚血における神経保護: カルシウム透過性酸感知イオンチャネルの遮断」。Cell . 118 ( 6): 687–98. doi : 10.1016/j.cell.2004.08.026 . PMID 15369669。
- ^ Ross SB、Fuller CM、Bubien JK、Benos DJ (2007 年 9 月)。「アミロライド感受性 Na+ チャネルはヒト神経膠腫細胞の調節容積増加に寄与する」。American Journal of Physiology。細胞生理学。293 (3): C1181-5。doi : 10.1152/ajpcell.00066.2007。PMID 17615161 。
- ^ Dwyer JM、Rizzo SJ、Neal SJ、Lin Q、Jow F、Arias RL、Rosenzweig-Lipson S、Dunlop J、Beyer CE (2009 年 3 月)。「酸感知イオンチャネル (ASIC) 阻害剤は前臨床薬理モデルで抗不安薬のような活性を示す」。Psychopharmacology。203 ( 1 ) : 41–52。doi : 10.1007 /s00213-008-1373-7。PMID 18949460。S2CID 19373513 。
