BmKAEP
BmKAEP（抗てんかんペプチド）は、マンチュウサソリ（Mesobuthus martensii）の毒から得られる神経毒です。β毒素であり、ナトリウムチャネルの活性化電圧をより負の電位へと変化させます。
語源
BmKはButhus martensi Karschの略称で、BmKAEPの原料となるサソリの古名です。AEPは抗てんかんペプチドの略称です。NCBIタンパク質データベースでは、このペプチドの正式名称は「Toxin BmKAEP」です。[ 1 ]
出典
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BmKAEPは、東アジアと中国全域に分布する サソリ科に属するよく知られたサソリであるメソブトゥス・マルテンシ[ 2 ]の毒の成分の1つです。
化学
BmKAEPは阻害性β毒素であり、Na +チャネル阻害剤である。他の哺乳類および昆虫毒素と同様に、BmKAEPは種と作用機序に基づいて分類される。[ 3 ]
BmKAEPは、85アミノ酸からなる前駆体から誘導される61アミノ酸からなるタンパク質です。成熟タンパク質は8つのシステイン残基を含み、4つのジスルフィド結合（4C-C）を形成します。[ 3 ] BmKAEPは他の抑制毒素と高い相同性を示しますが、残基6、7、および39が他の抑制毒素と異なり、これがBmKAEPの独自の機能を決定する上で重要な役割を担っていると考えられています。[ 3 ] 51番目のリジン残基にも特別な特徴があり、哺乳類のNa +チャネルと相互作用します。[ 4 ]
| BmKAEPの一次配列[ 5 ] |
|---|
01 mklflllvis asmlidglvn adgyirgsng 31 ckvsclwgne gcnkeckafg ayygycwtwg 61 lacwceglpd dktwksesnt cggkk |
標的と作用機序
他のβ毒素との配列相同性から、BmKAEPは電位依存性Na +チャネルのサイト4（S4）のドメインI、III、IVに結合すると予測される。[ 6 ] S4ループとの相互作用により、ループは外向きの活性化位置に維持される。したがって、Na +チャネルの活性化はより負の値にシフトし、[ 7 ]チャネルの活性化を促進し、自発的かつ反復的な発火を促進する。その後、膜電位の脱分極によりナトリウム電流の振幅が減少し、活動電位が抑制される。[ 2 ]
毒性
BmK毒は昆虫の幼虫に一時的な収縮期を誘発し、その後ゆっくりと進行する弛緩性麻痺を引き起こす。 [ 8 ]しかし、効果を発揮するには高用量が必要であるため、昆虫と哺乳類の両方に対して毒性は弱い。[ 9 ]
| 毒性パラメータ | |
|---|---|
| LD 50 | 2.4 mg/kg （マウス；腹腔内注射）[ 3 ] |
| MLD （最小致死量） | 0.074 mg/kg （マウス；脳室内注射）[ 2 ] |
| CPU （集中力麻痺ユニット） | 1 μg/体（幼虫）[ 2 ] |
| NOAEL （有害作用は観察されなかった） | <2 μg （昆虫） ; <20 μg （マウス）[ 3 ] |
治療目的の使用
その抗てんかん効果の正確なメカニズムは明らかではないが、いくつかの研究では、BmKAEPはわずか0.057μg/gの薬理学的投与量で、ラットのコリアリアラクトン誘発てんかんを、潜伏期を延長し、発作の程度を軽減し、平均持続時間を短縮することで抑制できることが示されている。[ 9 ]
メソブトゥス・マルテンシ、特にその尾は、中国の伝統医学において、いくつかの種類の麻痺、脳卒中、てんかんなどの神経疾患の治療に使用されてきました。 [ 2 ]
参考文献
- ^ 「毒素BmKAEP」 NCBI 2010年10月25日閲覧。
- ^ a b c d e Goudet C, Chi CW, Tytgat J (2002年9月). 「アジア産サソリButhus martensi Karschの毒に含まれる毒素と遺伝子の概要」. Toxicon . 40 (9): 1239–58 . Bibcode : 2002Txcn...40.1239G . doi : 10.1016/S0041-0101(02)00142-3 . PMID 12220709 .
- ^ a b c d e Wang CG, He XL, Shao F, Liu W, Ling MH, Wang DC, Chi CW (2001年4月). 「サソリButhus martensi Karsch由来の抗てんかんペプチドの分子特性」 . European Journal of Biochemistry . 268 (8): 2480–5 . doi : 10.1046/j.1432-1327.2001.02132.x . PMID 11298767 .
- ^ Yuan Y, Luo L, Peigneur S, Tytgat J, Zhu S (2010年7月). 「2種類の組換え抑制性サソリ神経毒が哺乳類のナトリウムチャネルに異なる影響を及ぼす」. Toxicon . 55 (8): 1425–33 . Bibcode : 2010Txcn...55.1425Y . doi : 10.1016/j.toxicon.2010.02.019 . PMID 20219516 .
- ^ UniProtにおける「Toxin BmKAEP」のユニバーサルタンパク質リソースアクセス番号P15228。
- ^ Cestèle S, Catterall WA (2000). 「電位依存性ナトリウムチャネルに対する神経毒作用の分子メカニズム」. Biochimie . 82 ( 9–10 ): 883–92 . doi : 10.1016/S0300-9084(00)01174-3 . PMID 11086218 .
- ^ Cestèle S, Qu Y, Rogers JC, Rochat H, Scheuer T, Catterall WA (1998年10月). 「電圧センサートラッピング：ドメインIIのS3-S4ループに結合したβ-スコーピオン毒素によるナトリウムチャネル活性化の増強」 . Neuron . 21 (4): 919–31 . doi : 10.1016/S0896-6273(00)80606-6 . PMID 9808476 .
- ^ Gurevitz M, Froy O, Zilberberg N, Turkov M, Strugatsky D, Gershburg E, Lee D, Adams ME, Tugarinov V, Anglister J, Shaanan B, Loret E, Stankiewicz M, Pelhate M, Gordon D, Chejanovsky N (1998年11月). 「サソリ毒由来のナトリウムチャネル修飾薬：構造活性相関、作用機序および応用」. Toxicon . 36 (11): 1671–82 . Bibcode : 1998Txcn...36.1671G . doi : 10.1016/S0041-0101(98)00160-3 . PMID 9792184 .
- ^ a b Zhou XH, Yang D, Zhang JH, Liu CM, Lei KJ (1989年1月). 「Buthus martensii Karschサソリ毒由来の抗てんかんペプチドの精製およびN末端部分配列」 . The Biochemical Journal . 257 (2): 509–17 . doi : 10.1042/ bj2570509 . PMC 1135608. PMID 2930463 .
外部リンク
- 「毒素BmKAEP」のNCBIタンパク質データベース：AEP1_MESMA、ACCESSION：P15228.2、GI：37999913
