タイカトキシン

タイカトキシン（TCX）は、電位依存性L型カルシウムチャネルと小コンダクタンスCa ²⁺活性化K ⁺チャネルを阻害するヘビ毒です。タイカトキシン（TAIpan + CAlcium + TOXIN）という名前は、天然の供給源であるタイパンヘビ、作用部位であるカルシウムチャネル、および毒素としての機能に由来しています。タイカトキシンは、オーストラリアのタイパンヘビ、Oxyuranus scutellatus scutellatusの毒から単離されました。TCXはヘビの毒腺で生成される分泌タンパク質です。 ^[1]

化学

SDS-PAGE分析により、TCX（112154-17-3）は、以下の3つのポリペプチドがそれぞれ1:1:4の化学量論比で非共有結合力によって結合した複合体であることが判明しました。^[2]

α-神経毒様ペプチド（8 kDa）
神経毒性ホスホリパーゼ（16 kDa; ^[3]）と
セリンプロテアーゼ阻害剤（7kDa; ^[4]）。

活性複合体は、DE-セルロースを介したイオン交換クロマトグラフィーと、pH = 4.7 および pH = 6.0 での 2 段階の Cm-セルロースクロマトグラフィーによって単離されました。これは、β-アラニン-酢酸-尿素ゲル電気泳動で単一化合物として移動します。ホスホリパーゼ活性は、リン脂質類似体 (PC-セファロース) を使用したアフィニティークロマトグラフィーによって分離できます。α-神経毒様ペプチドは、高塩 (1M NaCl) およびアルカリ条件 (pH = 8.2) の存在下で、 Sephadex G-50 ゲル濾過クロマトグラフィーを使用して、プロテアーゼ阻害剤から分離できます。プロテアーゼ阻害剤のアミノ配列は、自動エドマン分解法を使用して決定されました。

ターゲット

タイカトキシンは、心臓の電位依存性L型カルシウムチャネル、およびクロマフィン細胞と脳の低伝導性Ca ²⁺活性化K ⁺チャネルに作用します。 ^{[5]ラットのシナプトソーム膜の}¹²⁵ I-アパミン受容体結合部位に高い親和性を持ち（ _Ki = 1.45±0.22 nM）、33 kDaの^{125 I-アパミン結合ポリペプチドの親和性標識を阻害します。カルシウムチャネルに作用する他の神経毒には、}カルシクルジン、カルシセプチン、ω-コノトキシン、ω-アガトキシンがあります。

作用機序

それは活動電位のプラトーを下げ、心筋細胞における持続時間と濃度パラメータを減少させる。16kDaサブユニットはホスホリパーゼ活性を示し、アシルCoAとアシルカルニチンの放出を誘発することが確認されており、これは細胞の完全性と機能に悪影響を及ぼす。TCXはカルシウム輸送を阻害し、細胞の短縮と伸長を防ぐことで、外耳道細胞の運動にも関与している。 ^[6]^{[7]タイカトキシンは、受容体結合部位密度の変化ではなく、}^125I-アパミンの受容体に対する親和性を低下させることによって阻害効果を発揮する。

毒性

タイカトキシン 1～2 μg を投与すると、体重 20 g のマウスを 2 時間で殺すことができます。モルモットの外有毛細胞をタイカトキシン (0.19 μM) で前処理すると、高 K ⁺ (50 mM)によって誘発される細胞短縮とイオノマイシン (10 μM) によって誘発される細胞伸長が防止されました。^[7]これは、タイカトキシンが細胞膜のカルシウムチャネルを介したカルシウム流入をブロックするためです。50 nM のタイカトキシンは、ラットのクロマフィン細胞でアパミン感受性過分極後スローテール K ⁺電流をブロックしますが、即時ではありません。代わりに、この毒素の 5 μM は I _{SK(Ca)テール電流を即時にブロックします。タイカトキシンは、IC}₅₀が 10～500 nMで心臓細胞のカルシウム電流をブロックすることが示されています。また、重度の不整脈や細胞間の電気的結合の長期的な変化を引き起こすことも確認されている。 ^[8]

参考文献

^ Brown AM、Yatani A、Lacerda AE、Gurrola GB、Possani LD (1987)。「電位依存性心臓カルシウムチャネルに選択的に作用する神経毒」。Circ . Res . 61 (4 Pt 2): I6–9。PMID 2443275 。
^ Possani LD、Martin BM、Yatani A、Mochca-Morales J、Zamudio FZ、Gurrola GB、Brown AM (1992)。「カルシウムチャネルに特異的な影響を及ぼす複合毒素、タイカトキシンの単離と生理学的特徴付け」。Toxicon。30 ( 11 ) : 1343–64。doi :10.1016/0041-0101(92)90511-3。PMID 1485334 。
^ UniProtの「ホスホリパーゼ A2 タイカトキシン」のユニバーサルタンパク質リソースアクセス番号 Q7LZG2 。
^ UniProtの「クニッツ型セリンプロテアーゼ阻害剤タイコトキシン」のユニバーサルタンパク質リソースアクセス番号 Q7LZE4 。
^ Doorty KB、Bevan S、Wadsworth JD、Strong PN (1997)。「Oxyuranus scutellatus タイパン毒由来の新規小コンダクタンス Ca2+ 活性化 K+ チャネルブロッカー。選択的 Ca2+ チャネルプローブとしてのタイカトキシンの再評価」。J . Biol. Chem . 272 (32): 19925–30。doi : 10.1074 /jbc.272.32.19925。PMID 9242659。
^ Schnee ME, Ricci AJ (2003). 「カメ聴覚毛細胞における電位依存性カルシウム電流の生物物理学的および薬理学的特徴」J. Physiol . 549 (Pt 3): 697–717. doi :10.1113/jphysiol.2002.037481. PMC 2342991. PMID 12740421 .
^ ab Su MC, Lee SY, Tan CT, Su CC, Li SY, Lin RH, Hung CC, Lin MJ (2005). 「タイカトキシンは哺乳類の外耳道細胞のカルシウム依存性低速運動を阻害する」(PDF) . Hear. Res . 203 (1–2): 172–9. doi :10.1016/j.heares.2004.12.003. PMID 15855042. S2CID 23849498.
^ Fantini E、Athias P、Tirosh R、Pinson A (1996)。「TaiCatoxin (TCX) が自発拍動心室心筋細胞の電気生理学的、機械的、生化学的特性に及ぼす影響」。Mol . Cell. Biochem . 160–161: 61–6. doi :10.1007/BF00240032. PMID 8901456. S2CID 20258431.

外部リンク

米国国立医学図書館の医学件名標目(MeSH)におけるタイカトキシン

[pmid2443275-1] Brown AM、Yatani A、Lacerda AE、Gurrola GB、Possani LD (1987)。「電位依存性心臓カルシウムチャネルに選択的に作用する神経毒」。Circ . Res . 61 (4 Pt 2): I6–9。PMID 2443275 。

[Possani_1992-2] Possani LD、Martin BM、Yatani A、Mochca-Morales J、Zamudio FZ、Gurrola GB、Brown AM (1992)。「カルシウムチャネルに特異的な影響を及ぼす複合毒素、タイカトキシンの単離と生理学的特徴付け」。Toxicon。30 ( 11 ) : 1343–64。doi :10.1016/0041-0101(92)90511-3。PMID 1485334 。

[3] UniProtの「ホスホリパーゼ A2 タイカトキシン」のユニバーサルタンパク質リソースアクセス番号 Q7LZG2 。

[4] UniProtの「クニッツ型セリンプロテアーゼ阻害剤タイコトキシン」のユニバーサルタンパク質リソースアクセス番号 Q7LZE4 。

[Doorty_1997-5] Doorty KB、Bevan S、Wadsworth JD、Strong PN (1997)。「Oxyuranus scutellatus タイパン毒由来の新規小コンダクタンス Ca2+ 活性化 K+ チャネルブロッカー。選択的 Ca2+ チャネルプローブとしてのタイカトキシンの再評価」。J . Biol. Chem . 272 (32): 19925–30。doi : 10.1074 /jbc.272.32.19925。PMID 9242659。

[Schnee_2003-6] Schnee ME, Ricci AJ (2003). 「カメ聴覚毛細胞における電位依存性カルシウム電流の生物物理学的および薬理学的特徴」J. Physiol . 549 (Pt 3): 697–717. doi :10.1113/jphysiol.2002.037481. PMC 2342991. PMID 12740421 .

[Su_2005-7] Su MC, Lee SY, Tan CT, Su CC, Li SY, Lin RH, Hung CC, Lin MJ (2005). 「タイカトキシンは哺乳類の外耳道細胞のカルシウム依存性低速運動を阻害する」(PDF) . Hear. Res . 203 (1–2): 172–9. doi :10.1016/j.heares.2004.12.003. PMID 15855042. S2CID 23849498.

[pmid8901456-8] Fantini E、Athias P、Tirosh R、Pinson A (1996)。「TaiCatoxin (TCX) が自発拍動心室心筋細胞の電気生理学的、機械的、生化学的特性に及ぼす影響」。Mol . Cell. Biochem . 160–161: 61–6. doi :10.1007/BF00240032. PMID 8901456. S2CID 20258431.