ヒスタチン
唾液中の抗菌ポリン群

ヒスタチンは唾液中に含まれるヒスチジンを豊富に含む（カチオン性）抗菌タンパク質です。[1]ヒスタチンは抗菌作用に関与しているため、自然免疫系の一部となっています。[2]ヒスタチンは1988年に初めて発見（単離）され、口腔内の恒常性維持、ペリクル形成の促進、金属イオンの結合を助ける機能を有しています。 [3]

構造

ヒスタチンの構造は、対象となるタンパク質がヒスタチン1、3、または5であるかによって異なります。しかしながら、ヒスタチンは一次構造が主に塩基性アミノ酸で構成されているため、主に陽イオン性（正電荷）を有しています。ヒスタチンの機能に不可欠なアミノ酸はヒスチジンです。研究によると、ヒスチジン（特にヒスタチン5）を除去すると、抗真菌活性が低下することが示されています。[4]

ヒスタチンはHTN1とHTN3という2つの遺伝子によってコードされている。[5]主要なメンバーには、ヒスタチン1（38アミノ酸）、ヒスタチン3（32アミノ酸）、ヒスタチン5（24アミノ酸）があり、ヒスタチン5はヒスタチン3のタンパク質分解によって生成される。 [5]ヒスタチン1（UniProt ID: P15515）は、セリン残基のリン酸化が顕著で、後天性エナメル質ペリクルにおけるハイドロキシアパタイトへの結合を強化する。 [要出典]

関数

ヒスタチンは抗菌性・抗真菌性のタンパク質であり、創傷閉鎖に役割を果たすことが分かっています。[6] [7]ヒスタチンの重要な供給源は、舌の奥にある唾液腺であるエブナー腺から分泌され、腺房細胞によって産生される漿液です。[8]ここでヒスタチンは、侵入する微生物に対する初期の防御機能を果たします。[9]

主要なヒスタチンは1、3、5の3種類で、それぞれ38、32、24個のアミノ酸から構成されています。ヒスタチン2はヒスタチン1の分解産物であり、他のすべてのヒスタチンはHTN3遺伝子産物の翻訳後タンパク質分解過程を経たヒスタチン3の分解産物です。[10]したがって、遺伝子はHTN1とHTN3の2つしかありません。[要出典]

ヒスタチン5のN末端は金属と結合することができ、その結果活性酸素種が生成される可能性があります。[3]

ヒスタチンは真菌の細胞膜を破壊し、真菌細胞の細胞内内容物を放出します。 [8]また、ヒスタチンはカリウムトランスポーターに結合し、アゾール耐性菌の減少を促進することで酵母の増殖を阻害します。[ 11]

ヒスタチンの抗真菌作用は、カンジダ・グラブラータ、カンジダ・クルセイ、サッカロミセス・セレビシエ、クリプトコッカス・ネオフォルマンスなどの真菌に対して確認されている。[12]

ヒスタチンは溶液中のタンニンを沈殿させ、食物への吸着を阻害します。[13] ヒスタチンは、ヒトの唾液中に存在する、ヒスチジンを豊富に含む小さな陽イオン性ペプチドです。これらは自然免疫系の一部であり、抗真菌作用、[5]創傷治癒、[14]細胞遊走など、口腔の健康において重要な役割を果たします。[15]

抗真菌作用

ヒスタチン5は、ミトコンドリア呼吸を阻害し、活性酸素種（ROS）を生成して真菌細胞を死滅させることで、カンジダ・アルビカンスに対して強力な抗真菌効果を発揮します。 [5]このメカニズムは孔形成ペプチドとは異なり、活発な真菌代謝を必要とします。[要出典]

傷の治癒

ヒスタチン1と2は口腔創傷閉鎖に大きく寄与する。これらはERK1/2シグナル伝達経路を立体特異的に活性化することで上皮細胞の移動を促進し、in vitroおよびin vivoで再上皮化を促進する。[14]ヒスタチン1はまた、組織修復に重要な内皮細胞の移動と血管新生を刺激する。[15]

細胞の移動

ヒスタチンは口腔ケラチノサイト、線維芽細胞、および内皮細胞の移動を促進する。ヒスタチン1はRIN2/Rab5シグナル伝達系を介してRac1 GTPaseを活性化し、細胞接着と血管形態形成を促進する。[15]

参考文献

  1. ^ 米国国立医学図書館医学件名表（MeSH）のヒスタチン
  2. ^ Qin Y, Zhang L, Xu Z, Zhang J, Jiang YY, Cao Y, Yan T (2016年7月). 「カンジダ・アルビカンス感染時の自然免疫細胞応答」. Virulence . 7 (5): 512–26 . doi :10.1080/21505594.2016.1138201. PMC  5026795. PMID 27078171  .
  3. ^ Khurshid Z, Najeeb S, Mali M, Moin SF, Raza SQ, Zohaib S, Sefat F, Zafar MS (2017年1月). 「ヒスタチンペプチド：薬理学的機能と歯科への応用」. Saudi Pharmaceutical Journal . 25 (1): 25– 31. doi :10.1016/j.jsps.2016.04.027. PMC 5310145. PMID 28223859  . 
  4. ^ Edgerton M, Jang WS (2012-01-01). 「唾液ヒスタチン：構造、機能、抗真菌活性のメカニズム」.カンジダとカンジダ症、第2版. pp.  185– 194. doi :10.1128/9781555817176.ch13. ISBN 978-1-55581-539-4。
  5. ^ abcd Helmerhorst EJ, Troxler RF, Oppenheim FG (2001-12-04). 「ヒト唾液ペプチドヒスタチン5は活性酸素種の形成を介して抗真菌活性を発揮する」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 98 (25): 14637– 14642. doi : 10.1073/pnas.141366998 . ISSN  0027-8424. PMC 64734. PMID 11717389  . 
  6. ^ Kavanagh K, Dowd S (2004年3月). 「ヒスタチン：治療効果のある抗菌ペプチド」（PDF） . The Journal of Pharmacy and Pharmacology . 56 (3): 285–9 . doi : 10.1211/0022357022971 . PMID  15025852.
  7. ^ Oudhoff MJ, Bolscher JG, Nazmi K, Kalay H, van 't Hof W, Amerongen AV, Veerman EC (2008年11月). 「細胞培養アッセイで同定されたヒト唾液中の主要な創傷閉鎖刺激因子はヒスタチンである」. FASEB Journal . 22 (11): 3805–12 . doi : 10.1096/fj.08-112003 . PMID  18650243. S2CID  19797007.
  8. ^ ab Oppenheim FG, Xu T, McMillian FM, Levitz SM, Diamond RD, Offner GD, Troxler RF (1988年6月). 「ヒスタチン：ヒト耳下腺分泌物中のヒスチジンに富む新規タンパク質ファミリー。単離、特性評価、一次構造、およびカンジダ・アルビカンスに対する静菌作用」. The Journal of Biological Chemistry . 263 (16): 7472–7 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)68522-9 . PMID  3286634.
  9. ^ ピルドゥ M、ランティーニ MS、コッス M、ピラス M、オッペンハイム FG、ヘルマーホルスト EJ、シケイラ W、ハンド AR (2006 年 11 月)。 「ヒトの深後舌腺（フォン・エブナーの）における唾液ヒスタチン」。口腔生物学のアーカイブ。51 (11): 967–73。土井:10.1016/j.archoralbio.2006.05.011。PMID  16859632。
  10. ^ Khurshid Z, Najeeb S, Mali M, Moin SF, Raza SQ, Zohaib S, Sefat F, Zafar MS (2017年1月). 「ヒスタチンペプチド：薬理学的機能と歯科への応用」. Saudi Pharmaceutical Journal . 25 (1): 25– 31. doi :10.1016/j.jsps.2016.04.027. PMC 5310145. PMID 28223859  . 
  11. ^ Swidergall M, Ernst JF (2014年8月). 「カンジダ・アルビカンスと抗菌ペプチド兵器庫の相互作用」.真核生物細胞. 13 (8): 950– 957. doi :10.1128/EC.00093-14. PMC 4135787. PMID 24951441  . 
  12. ^ Tsai H, Bobek LA (1997年10月). 「ヒト唾液ヒスタチン-5はクリプトコッカス・ネオフォルマンスに対して強力な殺菌活性を発揮する」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects . 1336 (3): 367–9 . doi :10.1016/S0304-4165(97)00076-7. PMID  9367163.
  13. ^ 島田 哲也 (2006年6月). 「食事性タンニンに対する防御としての唾液タンパク質」. Journal of Chemical Ecology . 32 (6): 1149–63 . Bibcode :2006JCEco..32.1149S. doi :10.1007/s10886-006-9077-0. PMID  16770710. S2CID  21617545.
  14. ^ ab Oudhoff MJ, Bolscher JG, Nazmi K, Kalay H, Hof W, Amerongen AV, Veerman EC (2008年11月). 「細胞培養アッセイで同定されたヒト唾液中の主要な創傷閉鎖刺激因子はヒスタチンである」. The FASEB Journal . 22 (11): 3805– 3812. doi : 10.1096/fj.08-112003 . ISSN  0892-6638.
  15. ^ abc Torres P, Castro M, Reyes M, Torres V (2018年10月). 「ヒスタチン、創傷治癒、および細胞遊走」.口腔疾患. 24 (7): 1150–1160 . doi :10.1111/odi.12816. ISSN  1354-523X. PMID  29230909.


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