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「ボツリヌス毒素」の版間の差分
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==構造== | ==構造== | ||
（編集コメント：図があればと思います。特に複合体毒素からどのように神経毒素ができるのかがよくわかりません。） | |||
===複合体毒素=== | ===複合体毒素=== | ||
すべての型の毒素は菌体内で分子量約15万の神経毒素と無毒成分の複合体毒素として、菌融解時に放出される。 | すべての型の毒素は菌体内で分子量約15万の神経毒素と無毒成分の複合体毒素として、菌融解時に放出される。 | ||
複合体毒素は分子量の違いにより、LL毒素（分子量90万）、L毒素（分子量50万）、M毒素（分子量30万）に分けられる。LL毒素、L毒素の無毒成分は[[wj:血球凝集|血球凝集]]活性を持っている。A型菌は3種類（LL、L、M）の毒素、B、C、D型菌は2種類（L、M）の毒素、EおよびF型菌はM毒素、G型菌はL毒素のそれぞれ１種類のみを産生する<ref name=ref2><pubmed>6763707</pubmed></ref>。 | |||
弱アルカリ（pH 7. | 弱アルカリ（pH 7.2以上）条件下で神経毒素と無毒成分に速やかに解離する。このため食品内で産生された毒素は複合体の形で経口的に摂取され、[[wj:小腸|小腸]]上部で吸収された後、[[wj:リンパ管|リンパ管]]内あるいは血中で神経毒素と無毒成分に解離する。 | ||
===神経毒素=== | ===神経毒素=== | ||
神経毒素は菌体内で1本鎖ポリペプチドの形（intact | [[ファイル:Botulinus toxin 1.png|right|thumb|250px|'''図1. ボツリヌス神経毒素の構造''']] | ||
神経毒素は菌体内で1本鎖ポリペプチドの形（intact form）で産生され、培養液中あるいは[[wj:消化管|消化管]]内で[[wj:トリプシン|トリプシン]]などの[[タンパク質分解酵素]]により、分子内に解裂（nicking）が生じ分子量5万の軽鎖（light chain）と分子量10万の重鎖（heavy chain）がジスルフィド（SS）結合で結ばれた2本鎖フラグメント構造（nicked form）へ変化する。第Ⅰ群菌（これはA-Gの分類とどのような関係にあるのでしょうか）では自己の産生するトリプシン様酵素が神経毒素のnicked formへの変化に関与している。神経毒素はこの分子内解裂による変化により数倍から数百倍に毒力が上昇するが、この活性化現象はタンパク質非分解性B、E型菌に著明に認められる。軽鎖と重鎖はnicked formの神経毒素から還元処理により分離することができる。重鎖はさらに分子量のほぼ等しいN末端領域（H<small>N</small>）とC末端流域（H<small>C</small>）の機能の異なる2つのドメインに分けられる<ref name=ref3><pubmed>2824382</pubmed></ref>。 | |||
===無毒成分=== | ===無毒成分=== | ||
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==作用機能== | ==作用機能== | ||
[[Image: | [[Image:Botulinus toxin 2.png|thumb|350px|'''図2．ボツリヌス毒素の作用機構'''<br>図の説明をお願いいたします。]] | ||
===シナプス終末への侵入=== | ===シナプス終末への侵入=== | ||
神経毒素は生体内では[[コリン]]作動性[[末梢神経]]に作用し、[[アセチルコリン]]の遊離を阻害することにより麻痺を引き起こすと考えられている。神経毒素は温度非依存的に重鎖、特にH<small>C</small>を介して神経細胞膜表面にある受容体に結合する。A型およびB型神経毒素の受容体はそれぞれ[[シナプス小胞]]膜に存在するタンパク質 [[SV2]]（[[synaptic vesicle protein 2]]）<ref name=ref5><pubmed>16543415</pubmed></ref>と[[シナプトタグミン]]<ref name=ref6><pubmed>8144634</pubmed></ref>であることがわかった。これらの受容体タンパク質は、神経[[細胞膜]]に豊富に存在する糖脂質である[[wj:ガングリオシド|ガングリオシド]]存在下で、より高い毒素結合活性を持つ<ref name=ref7>'''居原 秀、小崎俊司'''<br>細菌性神経毒素とガングリオシド<br>''生体の科学'' 60:228-233, 2009.</ref>。[[シナプス]]小胞は神経伝達物質を放出後、再び細胞内に取り込まれるが受容体に結合した毒素は、この小胞のリサイクリングを巧みに利用することで細胞内に侵入する<ref name=ref8>'''小崎俊司、居原 秀'''<br>クロストリジウム神経毒素の受容体認識<br>''実験医学'' 27:1598-1605,2009.</ref>。重鎖H<small>N</small>には毒素の型に共通した構造が存在し、この部分が膜にチャネルを形成することで軽鎖の細胞質内への移行が起こると考えられている。 | 神経毒素は生体内では[[コリン]]作動性[[末梢神経]]に作用し、[[アセチルコリン]]の遊離を阻害することにより麻痺を引き起こすと考えられている。神経毒素は温度非依存的に重鎖、特にH<small>C</small>を介して神経細胞膜表面にある受容体に結合する。A型およびB型神経毒素の受容体はそれぞれ[[シナプス小胞]]膜に存在するタンパク質 [[SV2]]（[[synaptic vesicle protein 2]]）<ref name=ref5><pubmed>16543415</pubmed></ref>と[[シナプトタグミン]]<ref name=ref6><pubmed>8144634</pubmed></ref>であることがわかった。これらの受容体タンパク質は、神経[[細胞膜]]に豊富に存在する糖脂質である[[wj:ガングリオシド|ガングリオシド]]存在下で、より高い毒素結合活性を持つ<ref name=ref7>'''居原 秀、小崎俊司'''<br>細菌性神経毒素とガングリオシド<br>''生体の科学'' 60:228-233, 2009.</ref>。[[シナプス]]小胞は神経伝達物質を放出後、再び細胞内に取り込まれるが受容体に結合した毒素は、この小胞のリサイクリングを巧みに利用することで細胞内に侵入する<ref name=ref8>'''小崎俊司、居原 秀'''<br>クロストリジウム神経毒素の受容体認識<br>''実験医学'' 27:1598-1605,2009.</ref>。重鎖H<small>N</small>には毒素の型に共通した構造が存在し、この部分が膜にチャネルを形成することで軽鎖の細胞質内への移行が起こると考えられている。 | ||