システインを豊富に含む分泌タンパク質
クリスプドメイン（CRD）
システインリッチ分泌タンパク質（CRISP）の2つのドメイン。[ 1 ] CAP様PR-1ドメイン（白）。ShK様CRD（赤）。ジスルフィド（黄色）。グリカン鎖は示されていない。（PDB：1WVR）
識別子
シンボルクリスプ
ファムPF08562
ファム一族CL0213
インタープロIPR013871
利用可能なタンパク質構造:
PDB  IPR013871 PF08562 ( ECOD ; PDBsum )  
アルファフォールド

システインに富む分泌タンパク質（しばしばCRISPと略される）は、糖タンパク質のグループである。[ 2 ] CRISP、抗原5、Pr-1（CAP）タンパク質スーパーファミリーのサブグループであり、 ShK毒素に関連するドメインも含む。[ 1 ]哺乳類の生殖器系の機能に大きく関与している。 [ 3 ] CRISPはさまざまなヘビ毒にも含まれており、平滑筋の収縮と環状ヌクレオチド依存性イオンチャネルの両方を阻害する。[ 4 ]

構造

CRISPは、ヒンジ領域によって結合された2つのドメインから構成されています。大きい方のドメインはCAP様の「病因関連1」ドメイン（PR-1）であり、その後ろにはShK様の「システインリッチドメイン」（CRD）が続きます。[ 1 ]

CRISPは糖タンパク質であり、その表面のアミノ酸側鎖にグリコシル化を介して多数の炭水化物グリカンが共有結合している。[ 5 ]また、一次構造は、特にヒンジ領域とCRDにおいて、ジスルフィド結合を形成するシステインが豊富である。 [ 1 ]

哺乳類の生殖

CRISPは哺乳類の精巣と精巣上体に存在し、受精の過程にも関与している。[ 2 ]精子形成過程（精巣における精子の発達）において、 CRISP2タンパク質は先体に組み込まれ、生殖細胞とセルトリ細胞の接着に関与していると考えられている。CRISP2は精子尾部の一部も形成し、鞭毛運動の調節に関与していると考えられている。タンパク質CRISP1とCRISP4はともに精巣上体に存在し、成熟する精子内に組み込まれる。タンパク質CRISP3は前立腺から排泄される精液中に存在しているが、その機能は不明である。[ 3 ]

精子成熟の最後から2番目の段階である受精能獲得過程において、精子先体頭部膜は不安定化して卵母細胞と精子の結合が強まる。CRISP1は精子の表面に結合し、受精能獲得前の静止状態を保ったまま保存する。このメカニズムはイオンチャネル活性の阻害に関与していると考えられており、ヘビ毒におけるCRISPのもう一つの主要な機能の作用機序に似ている。[ 3 ] 研究では、CRISPが受精に必要な卵母細胞と精子の結合に関与していることも示唆されている。[ 2 ] CRISPがヒトの生殖のいくつかの段階に関与していることを考えると、不妊治療や避妊薬としての応用が積極的に研究されているのも不思議ではない。[ 3 ]

ヘビ毒

クリスプオファニンの名前の由来となったキングコブラ（Ophiophagus hannah ）

CRISPは多種多様なヘビの毒に含まれています。[ 4 ]例としては、ニホンマムシ（Gloydius blomhoffii、旧称Agkistrodon blomhoffi）のアブロミン、 [ 6 ]エラブウミヘビ（Laticauda semifasciata）のラティセミン、 [ 4 ]キングコブラ（Ophiophagus hannah）のオファニン、 [ 7 ]トウブヌママムシ（Agkistrodon piscivorus）のピシボリン[ 7 ]ハブ（Trimeresurus flavoviridis）のトリフリン[ 8 ]などがあります。これらの毒は、カルシウムチャネルを遮断することと、カリウム誘導性平滑筋収縮を抑制することで毒性を発揮します。[ 6 ]モノクルコブラ（Naja kaouthia）から単離された4つのCRISPとエジプトコブラ（Naja haje）から単離された3つのCRISPは、環状ヌクレオチド依存性イオンチャネルを阻害することでイオンチャネル活性を示した。N . hajeのCRISPの1つは、爬虫類毒液中に酸性CRISPが初めて存在した例である。ヘビCRISPの選択的イオンチャネル活性は、毒タンパク質プールとして利用可能なCRISPの多様性と相まって、（少なくとも）コブラの種間で大きく異なるように見えることから、イオンチャネル活性のメカニズムを探る貴重なツールとなる。[ 9 ]

参考文献

  1. ^ a b c d Guo M, Teng M, Niu L, Liu Q, Huang Q, Hao Q (2005年4月). 「システインリッチ分泌タンパク質ステクリスプの結晶構造は、システインリッチドメインがK+チャネル阻害剤様フォールドを有することを明らかにする」 . The Journal of Biological Chemistry . 280 (13): 12405–12 . doi : 10.1074/jbc.M413566200 . PMID  15596436 .
  2. ^ a b c Cammack R, Attwood TK, Campbell PN, Parish JH, Smith AD, Stirling JL, Vella F編 (2006).オックスフォード生化学・分子生物学辞典（第2版）. ニューヨーク:オックスフォード大学出版局. p. 150. ISBN 0-19-852917-1. 2010年10月27日閲覧。
  3. ^ a b c d Koppers AJ, Reddy T, O'Bryan MK (2011年1月). 「男性生殖能力におけるシステインリッチ分泌タンパク質の役割」 . Asian Journal of Andrology . 13 (1): 111–7 . doi : 10.1038/aja.2010.77 . PMC 3739402. PMID 20972450 .  
  4. ^ a b c山崎雄二、森田毅（2004年9月）「ヘビ毒システインリッチ分泌タンパク質の構造と機能」Toxicon 44 ( 3): 227–31 . doi : 10.1016/j.toxicon.2004.05.023 . PMID 15302528 . 
  5. ^ Cammack R, Attwood TK, Campbell PN, Parish JH, Smith AD, Stirling JL, Vella F 編 (2006).オックスフォード生化学・分子生物学辞典（第2版）. ニューヨーク:オックスフォード大学出版局. p. 286. ISBN 0-19-852917-1. 2010年10月28日閲覧。
  6. ^ a b山崎雄二、小池秀一、杉山雄二、本吉健、和田毅、菱沼聡、三田誠、森田毅 (2002年6月). 「平滑筋収縮を阻害する新規ヘビ毒タンパク質のクローニングと特性解析」 .ヨーロッパ生化学ジャーナル. 269 (11): 2708–15 . doi : 10.1046/j.1432-1033.2002.02940.x . PMID 12047379 . 
  7. ^ a b山崎雄二、兵頭文雄、森田毅（2003年4月）「ヘビ毒におけるシステインに富む分泌タンパク質の広範な分布：新規ヘビ毒システインに富む分泌タンパク質の単離とクローニング」生化学・生物理学アーカイブ誌412 (1): 133– 41. doi : 10.1016/S0003-9861(03)00028-6 . PMID 12646276 . 
  8. ^ Shikamoto Y, Suto K, Yamazaki Y, Morita T, Mizuno H (2005年7月). 「ヘビ毒由来のCRISPファミリーCa2+チャネルブロッカーの結晶構造」. Journal of Molecular Biology . 350 (4): 735–43 . doi : 10.1016/j.jmb.2005.05.020 . PMID 15953617 . 
  9. ^ Osipov AV, Levashov MY, Tsetlin VI, Utkin YN (2005年3月). 「コブラ毒にはシステインを豊富に含む分泌タンパク質が含まれている」.生化学および生物理学的研究通信. 328 (1): 177– 82. doi : 10.1016/j.bbrc.2004.12.154 . PMID 15670767 . 
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