ベルコトキシン

ベルコトキシン（VTX ）は、 Synanceia verrucosaの背びれから産生される致死性の毒です。このサンゴ礁に生息するオニダルマオコゼは、 Synanceiidae科に属します。このオニダルマオコゼの毒は、心血管系および細胞溶解作用を持つ四量体糖タンパク質です。^{[ 1 ]}

ベルコトキシンの構造は、分子量322 kDaの四量体タンパク質です。このタンパク質は、2つのαサブユニット（83 kDa）と2つのβサブユニット（78 kDa）から構成されています。 ^{[ 1 ]}ベルコトキシンは、近縁の毒であるストヌストキシンβサブユニットと合計96%の相同性を示します。^{[ 1 ]}ストヌストキシンは、 Synanceia horridaから産生される毒です。

ベルコトキシンはカルシウムイオンチャネルとカリウムATPチャネルの両方と相互作用することが研究されている。^{[ 1 ] [ 2 ]}ベルコトキシンが結合すると、 βアドレナリン受容体の活性化によってカルシウムイオンチャネルが調節される。βアドレナリン受容体にはβ1、β2、β3の3つのサブユニットがあるが、環状アデノシン一リン酸（cAMP）-プロテインキナーゼ（PKA）経路の活性化に関与するのはβ2アドレナリン受容体のみである。^{[ 1 ] [ 3 ]} cAMPは筋調節タンパク質をリン酸化し、細胞内カルシウム濃度を調節する。^{[ 3 ]}ベルコトキシンはこの方法によって細胞内のカルシウム濃度を操作する。ベルコトキシンはカルシウムイオン濃度に対する濃度依存性毒素であり、ベルコトキシンの存在はカルシウム濃度を標準的な細胞内濃度の3倍に増加させることができる。^{[ 1 ]}さらに、ベルコトキシンはモルモットの心室筋細胞において、静止膜電位に変化がないにもかかわらず、可逆的な活動電位持続時間の延長を引き起こすことが観察されている。 ^{[ 1 ]}  

ベルコトキシンが細胞を破壊する2番目の方法は、カリウムイオンチャネル、特にカリウムアデノシン三リン酸（KATP）経路を介するものです。^{[ 2 ]}カリウムATPチャネルは、カリウムイオンを細胞間膜から排出することで機能します。^{[ 4 ]}これは、アデノシン三リン酸（ATP）でチャネルをリン酸化することによって行われます。 ^{[ 4 ]}ベルコトキシンは、ムスカリンM3受容体-プロテインキナーゼC（PKC）の活性化を介して、カリウムATPの機能を阻害することができます。 ^{[ 2 ]}カリウムイオンチャネルを阻害するのはPKCの活性化です。^{[ 2 ]} PKCはおそらくATPではなくKATPチャネルをリン酸化していると考えられます。^{[ 2 ]}

オニダルマオコゼ（Synanceia verrucosa）は、人間の基本的な機能を阻害する多様な毒素を持っています。この魚の背びれに含まれる毒素を注射すると、骨格筋麻痺、激しい痛み、発作、痙攣、呼吸停止、心血管系の損傷などの症状が現れます。^{[ 1 ]}ベルコトキシンは、心血管系の損傷、痙攣、発作、麻痺の原因として研究されています。^{[ 1 ]}心血管系の損傷は、細胞間カルシウム濃度の急激な変化によって不整脈を引き起こすことが原因です。^{[ 1 ]} 発作、痙攣、麻痺の直接的な原因については、現在も調査中です。^{[ 1 ]}