バソトシン
 | |
| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名 1-[(1 R ,4 S ,7 S ,13 S ,16 R )-16-アミノ-4-(2-アミノ-2-オキソエチル)-7-(3-アミノ-3-オキソプロピル)-10-[(2 S )-ブタン-2-イル]-13-[(4-ヒドロキシフェニル)メチル]-3,6,9,12,15-ペンタオキソ-18,19-ジチア-2,5,8,11,14-ペンタザシクロイコサン-1-カルボニル]-N - [(2 S )-1-[(2-アミノ-2-オキソエチル)アミノ]-5-(ジアミノメチリデンアミノ)-1-オキソペンタン-2-イル]ピロリジン-2-カルボキサミド | |
| その他の名前 アルギプレストシン; Arg-バソトシン; 8-Arg-バソトシン; アルギニンバソトシン | |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol） | |
| チェビ | |
| チェムブル | |
| ケムスパイダー | |
| ECHA 情報カード | 100.245.670 |
| EC番号 |
|
PubChem CID | |
| ユニイ |
|
CompToxダッシュボード（EPA） | |
| |
| |
| プロパティ | |
| C 43 H 67 N 15 O 12 S 2 | |
| モル質量 | 1 050 .22 g·mol −1 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
バソトシンは、オキシトシンやバソプレシンと相同性のあるオリゴペプチドで、すべての非哺乳類脊椎動物（鳥類、魚類、両生類を含む）に見られ、哺乳類でも胎児期の発生段階に存在する可能性がある。アルギニンバソトシン（AVT）は、脳の下垂体後葉（神経下垂体）内の神経分泌細胞によって産生されるホルモンで、水分バランスと浸透圧恒常性の主要な内分泌調節因子であり、非哺乳類脊椎動物の社会行動や性行動に関与している。哺乳類では、オキシトシン（産卵や出産時などの生殖管収縮を刺激する）やバソプレシン（利尿作用と抗利尿作用）と類似した生物学的特性を持つと考えられている。また、REM睡眠の調節に影響を及ぼすことがわかっている。[ 1 ]哺乳類における内因性バソトシンの存在を示す証拠は限られており[ 2 ] [ 3 ]バソトシンをコードする哺乳類遺伝子は確認されていない。
ヤツメウナギに生じるAVT（Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2）は、脊椎動物の神経下垂体ホルモンの系統発生における祖先型を表す。[ 4 ]遺伝子重複と点突然変異によって2つの異なる系統が生じ、1つは生殖に関与し（オキシトシン様ペプチド）、もう1つは浸透圧調節に関与する（バソプレシン様ペプチド）。これらのホルモンは、進化を通じて高度に保存されてきた。各ホルモンは、プレプロホルモン前駆体からタンパク質分解によって切断されて得られる9個のアミノ酸からなるペプチドで、システイン（Cys）残基間に分子内ジスルフィド結合があり、C末端のグリシン（Gly）残基はアミド化されている。6つの残基は、多くの脊椎動物種の相同ペプチドで不変であることがわかっている。 3位および/または8位が異なるバソプレシン様ペプチドには、AVTおよび哺乳類ホルモンのアルギニンバソプレシン（Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2、 AVTのイソロイシン-3位がフェニルアラニンに変更されている）およびリジンバソプレシン（イソロイシン-3位がフェニルアラニンに変更され、アルギニン-8位がリジンに変更されている）が含まれる。オキシトシン様ペプチドは、位置 4 および/または 8 が異なり、オキシトシン(Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2、AVT のアルギニン 8 番がロイシンに変更)、メソトシン(アルギニン 8 番がイソロイシンに変更)、およびイソトシン(グルタミン4 番がセリンに変更され、アルギニン 8 番がイソロイシンに変更) が含まれます。これらは、位置 8 の塩基性アミノ酸の代わりに中性アミノ酸を持つ点でバソプレシン様ペプチドと異なります。オキシトシンは胎盤を持つ哺乳類に存在し、メソトシンは両生類、爬虫類、および鳥類に存在し、イソトシンは魚類に存在します。
生合成
AVTは、第2のペプチドであるニューロフィジンVT（ニューロフィジンはパッセンジャーホルモンとともに分泌されるキャリアタンパク質である）を含むプレプロホルモンとして合成され、細胞内タンパク質分解処理によって成熟ペプチドが生成される。ニワトリ（Gallus gallus）では、161アミノ酸からなるバソトシン-ニューロフィジンVTプレプロホルモンは、哺乳類のアルギニンバソプレシンをコードする遺伝子と相同性があると考えられている遺伝子AVPによってコードされている。[ 5 ] 19アミノ酸からなるN末端シグナルペプチドを除去するとプロホルモンが生成され、これが加水分解されてAVT（アミノ酸20-28に由来）とニューロフィジンVT（アミノ酸32-161に由来）となる。[ 6 ]魚類（サケ、Oncorhynchus ketaなど[ 7 ]）に異なる配列を持つ2つのAVTプレプロホルモンが存在することは、遺伝子重複の証拠である。
生理学的効果
AVT はオキシトシンやバソプレシンと同様に、抗利尿作用と生殖作用を兼ね備えています。鳥類における AVT の生理作用は、VT1、VT2、VT3、VT4 といった多様な受容体サブタイプを介して起こります。[ 8 ]サルに注射された AVT やその合成類似体は、腎臓における浸透圧自由水の再吸収とナトリウムおよびカリウムイオンの排泄変化を引き起こします。[ 9 ] AVT は、オスとメスの家禽の生殖機能に異なる影響を及ぼします。産卵鶏では、大脳間脳大細胞ニューロンで合成された AVT が高度に協調された状態で循環血中に放出され、産卵の末梢制御に寄与しています。雄では、大脳辺縁系 (分界条床核) にある小細胞の AVT 細胞が AVT を発現しています。この発現は性腺ステロイドに敏感であり、求愛発声や交尾などの雄性行動の性分化と相関している。[ 8 ]
行動への影響
AVTの行動への影響を探る動物実験がいくつか行われてきました。これらの研究の主な知見は、AVTが非哺乳類脊椎動物のつがい行動と社会階層形成において重要な役割を果たしていることを示しています。
キンカチョウを使った研究[ 10 ]では、AVTレベルの上昇は、つがいになっていないオスのキンカチョウの攻撃的、競争的行動の増加と関連していたが、その後、フィンチがつがいになった後は防御行動の増加と関連していた。しかし、この研究では、AVT受容体を阻害してもつがい形成能力に直接影響を及ぼさないこともわかった。行動の変化は、脳内でのAVT放出の場所によって説明された。競争的攻撃行動はBSTmでのAVT放出と関連しているのに対し、防御的、巣を守る行動は視床下部と室傍核のニューロンでのAVT放出と関連していることが判明した。
雄のニホンウズラを用いた研究では、AVTがその後のウズラ間の社会的な相互作用に影響を与えることが示されました。AVTを注射した直後、ウズラは攻撃的な行動（つつき行動）が減少しました。しかし、翌日、 AVTを注射されたウズラは、見慣れた鳥に対してはより優位な行動を示しましたが、見慣れない鳥に対してはそうではありませんでした。この研究は、AVTが社会階層の形成に役割を果たしている可能性を示しています。[ 11 ]
社会構築とAVTの役割を調べた研究では、熱帯サンゴ礁に生息する魚のうち、縄張り意識を持つ種と持たない種を比較しました。[ 12 ]実験者は魚にAVT作動薬であるマニング化合物を投与し、投与後、非縄張り意識を持つ種は縄張り意識を持つ行動がより顕著になり、縄張り意識を持つ種は縄張り意識を持つ行動がより少なくなることを発見しました。
研究によると、AVTが攻撃性に及ぼす影響は、種の社会構造に影響を受ける可能性がある。例えば、ニジマスを対象とした研究[ 13 ]では、AVTレベルの上昇は従属行動の増加と関連していた。現在、AVTの対照的な影響は、縄張り社会システムとコロニー社会システムの違いに関連しているという仮説が立てられている。ニジマスのような縄張り意識を持つ種では、AVTは支配的行動の低下と関連している。これは、縄張り意識を持つ種とコロニー意識を持つ種におけるAVT受容体の分布の違いに起因する可能性がある。
出典
- ^ケールズ、アンソニー（1995年）『睡眠の薬理学』ベルリン：シュプリンガー・フェアラークISBN 3-540-58961-9。
- ^ Ervin MG, Leake RD, Ross MG, Calvario GC, Fisher DA (1985年5月). 「羊胎児血、尿、羊水中のアルギニンバソトシン」 . J Clin Invest . 75 (5): 1696– 701. doi : 10.1172/JCI111878 . PMC 425513. PMID 3998151 .
- ^ Ervin MG, Amico JA, Leake RD, Ross MG, Robinson AG, Fisher DA (1988). 「ヒト新生児血漿中のアルギニンバソトシンおよび新規オキシトシン-バソトシン様物質」. Biol Neonate . 53 (1): 17– 22. doi : 10.1159/000242757 . PMID 3355867 .
- ^ Liu JW, Ben-Jonathan N (1994年1月). 「神経下垂体ホルモンのプロラクチン放出活性：構造機能相関」.内分泌学. 134 (1): 114–18 . doi : 10.1210/endo.134.1.8275925 . PMID 8275925 .
- ^ 「AVPアルギニンバソプレシン（ニューロフィジンII、抗利尿ホルモン、尿崩症、神経下垂体）[Gallus gallus（ニワトリ）]、Entrez Gene ID 396101」。
- ^ "Vasotocin-neurophysin VT、UniProtKB/Swiss-Prot P24787 (NEUV_CHICK)"。
- ^ Heierhorst J, Mahlmann S, Morley SD, Coe IR, Sherwood NM, Richter D (1990年1月). 「サケ（Oncorhynchus keta）由来の2つの異なるバソトシン前駆体cDNAの分子クローニングは、古代の遺伝子重複を示唆する」. FEBS Lett . 260 (2): 301–4 . Bibcode : 1990FEBSL.260..301H . doi : 10.1016/0014-5793(90)80129-7 . PMID 2298304. S2CID 24247029 .
- ^ a b Jurkevich A, Grossmann R (2003). 「バソトシンと家畜鶏の生殖機能」.家畜動物内分泌学. 25 (1): 93–9 . doi : 10.1016/s0739-7240(03)00048-1 . PMID 12963102 .
- ^ Buravkova LB, Larina IM, Korolkov VI, Dobrokhotov IV, Grigorev AI (2003). 「霊長類におけるアルギニンバソトシンおよびその類似体の抗利尿効果の解析」Bull Exp Biol Med . 142 (6): 714–6 . doi : 10.1007/s10517-006-0459-7 . PMID 17603678 .
- ^ Kabelik D, Klatt JD, Kingsbury MA, Goodson JL. 内因性バソトシンは、半自然コロニー環境において、状況依存的な行動効果を発揮する。ホルモンと行動。2009;56(1): 101-107.
- ^ Riters LV, Panksepp J (2006). 「バソトシンによる雄ニホンウズラの攻撃行動への影響」. Annals of the New York Academy of Sciences . 807 (1): 478– 480. doi : 10.1111/j.1749-6632.1997.tb51943.x . PMID 9071374 .
- ^ Semsar K, Kandel FLM, Godwin J. AVTシステムの操作はブルーヘッドラスの社会的地位と関連する求愛行動を変化させる. Hormones and Behavior. 2001; 40(1): 21-31.
- ^ Backström T, Winberg S. アルギニンバソトシンがニジマスの攻撃行動と優位性に与える影響. 生理学と行動. 2009; 96(3): 470-475.
外部リンク
