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''一般財団法人生産開発科学研究所 疼痛研究室''<br> | ''一般財団法人生産開発科学研究所 疼痛研究室''<br> | ||
DOI:<selfdoi /> 原稿受付日:2025年4月22日 原稿完成日:2025年8月14日<br> | DOI:<selfdoi /> 原稿受付日:2025年4月22日 原稿完成日:2025年8月14日<br> | ||
担当編集委員:[http://researchmap.jp/ | 担当編集委員:[http://researchmap.jp/wadancnp 和田 圭司](国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター) | ||
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米国[[w:Sidney Udenfriend|Udenfriends]]<ref name=Gubler1982><pubmed>6173760</pubmed></ref>や京都大学[[wj:沼正作|沼正作]]、[[wj:中西重忠|中西重忠]]ら<ref name=Kakidani1982><pubmed>6123953</pubmed></ref><ref name=Nakanishi1979><pubmed>221818</pubmed></ref><ref name=Noda1982><pubmed>6276759</pubmed></ref>のグループにより数々のエンドルフィン類が3つの前駆タンパク質よりプロセシングされて生成されることが明らかとなった('''図''')。そのプロセシングは[[アルギニン]]や[[リジン]]といった[[塩基性アミノ酸]]が2個連続した部分で選択的に酵素的切断されると言う仕組みによることが明らかにされ、それ以来多くの神経ペプチドのタンパク質前駆体からのプロセシング機構の基礎を築いた。 | 米国[[w:Sidney Udenfriend|Udenfriends]]<ref name=Gubler1982><pubmed>6173760</pubmed></ref>や京都大学[[wj:沼正作|沼正作]]、[[wj:中西重忠|中西重忠]]ら<ref name=Kakidani1982><pubmed>6123953</pubmed></ref><ref name=Nakanishi1979><pubmed>221818</pubmed></ref><ref name=Noda1982><pubmed>6276759</pubmed></ref>のグループにより数々のエンドルフィン類が3つの前駆タンパク質よりプロセシングされて生成されることが明らかとなった('''図''')。そのプロセシングは[[アルギニン]]や[[リジン]]といった[[塩基性アミノ酸]]が2個連続した部分で選択的に酵素的切断されると言う仕組みによることが明らかにされ、それ以来多くの神経ペプチドのタンパク質前駆体からのプロセシング機構の基礎を築いた。 | ||
mRNAからは、それぞれの前駆体である[[プレプロオピオメラノコルチン]] ([[pre-POMC]])、[[ | mRNAからは、それぞれの前駆体である[[プレプロオピオメラノコルチン]] ([[pre-POMC]])、[[プレプロエンケファリン]] ([[pre-PENK]])と[[プレプロダイノルフィン]] ([[pre-PDYN]]、別名[[プレプロエンケファリンB]])が合成される。それらからシグナルペプチドが切断されそれぞれ[[プロオピオメラノコルチン]] ([[POMC]])、[[プロエンケファリン]]([[PENK]])と[[プロダイノルフィン]] (([[PDYN]]、別名[[プロエンケファリンB]])となる。これらが更にペプチダーゼにより切断されることで、各種のペプチドが産生される。 | ||
特にPOMCは[[β-エンドルフィン]]に加えてストレス関連の[[神経内分泌]]ホルモンである[[副腎皮質刺激ホルモン]] ([[ACTH]])、[[γ-メラノサイト刺激ホルモン]]([[γ-melanocyte-stimulating hormone]], [[γMSH]])、[[αMSH]]などの共通前駆体であることが注目を集めた('''図''' | 特にPOMCは[[β-エンドルフィン]]に加えてストレス関連の[[神経内分泌]]ホルモンである[[副腎皮質刺激ホルモン]] ([[ACTH]])、[[γ-メラノサイト刺激ホルモン]]([[γ-melanocyte-stimulating hormone]], [[γMSH]])、[[αMSH]]などの共通前駆体であることが注目を集めた('''図''')。プロエンケファリンにはMet-エンケファリン、Leu-エンケファリンのほかMet-エンケファリン-Arg-Gly-Leu (octapeptide)やMet-エンケファリン-Arg-Phe (heptapeptide)が含まれ、プロダイノルフィン (プロエンケファリンB)には[[ダイノルフィン]] <ref name=Kakidani1982><pubmed>6123953</pubmed></ref>、[[α-ネオエンドルフィン]]<ref name=Kangawa1981><pubmed>7247946</pubmed></ref>、[[ロイモルフィン]]<ref name=Nakao1983><pubmed>6689399</pubmed></ref>などが含まれる。 | ||
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| [[α-エンドルフィン]] || YGGFMTSEKSQTPLVT || μ-オピオイド受容体、他のオピオイド受容体への親和性は不明 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /> | | [[α-エンドルフィン]] || YGGFMTSEKSQTPLVT || μ-オピオイド受容体、他のオピオイド受容体への親和性は不明 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /> | ||
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| [[β-エンドルフィン]]|| YGGFMTSEKSQTPLVTLFKNAIIKNAYKKGE || μ-オピオイド受容体<sup>†‡</sup>、δ-オピオイド受容体<sup>†</sup> || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /><ref name="IUPHAR - δ-opioid receptor">{{cite web | title=δ receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=317 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=15 May 2017 | | [[β-エンドルフィン]]|| YGGFMTSEKSQTPLVTLFKNAIIKNAYKKGE || μ-オピオイド受容体<sup>†‡</sup>、δ-オピオイド受容体<sup>†</sup> || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /><ref name="IUPHAR - δ-opioid receptor">{{cite web | title=δ receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=317 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=15 May 2017 }}</ref><ref name="IUPHAR - μ-opioid receptor">{{cite web | title=μ receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=319 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=15 March 2017}}</ref><ref><pubmed>15383669</pubmed></ref> | ||
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| [[γ-エンドルフィン]] || YGGFMTSEKSQTPLVTL || μ-オピオイド受容体、他のオピオイド受容体への親和性は不明 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /> | | [[γ-エンドルフィン]] || YGGFMTSEKSQTPLVTL || μ-オピオイド受容体、他のオピオイド受容体への親和性は不明 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /> | ||
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| [[ダイノルフィンA]] || YGGFLRRIRPKLKWDNQ || κ-オピオイド受容体<sup>†‡</sup> || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /><ref name="IUPHAR - κ-opioid receptor" /> | | [[ダイノルフィンA]] || YGGFLRRIRPKLKWDNQ || κ-オピオイド受容体<sup>†‡</sup> || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /><ref name="IUPHAR - κ-opioid receptor" /> | ||
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| [[ダイノルフィンA1–8|ダイノルフィンA<sub>1–8</sub>]] || YGGFLRRI || κ-オピオイド受容体、μ-オピオイド受容体(δ-オピオイド受容体に対して部分アゴニスト) || <ref name="HMDB Dynorphin A 1-8">{{cite encyclopedia | title=Dynorphin A 1–8 | url=http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB0012933 | encyclopedia=HMDB Version 4.0 | publisher=Human Metabolome Database | access-date=20 October 2017 | date=27 September 2017 | | [[ダイノルフィンA1–8|ダイノルフィンA<sub>1–8</sub>]] || YGGFLRRI || κ-オピオイド受容体、μ-オピオイド受容体(δ-オピオイド受容体に対して部分アゴニスト) || <ref name="HMDB Dynorphin A 1-8">{{cite encyclopedia | title=Dynorphin A 1–8 | url=http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB0012933 | encyclopedia=HMDB Version 4.0 | publisher=Human Metabolome Database | access-date=20 October 2017 | date=27 September 2017}}</ref><ref name="IUPHAR - Dynorphin A-(1-8) - Biological activity">{{cite web | title=Dynorphin A-(1–8): Biological activity | url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/LigandDisplayForward?tab=biology&ligandId=1621 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 20 October 2017 }}</ref> | ||
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| [[ダイノルフィンB]] || YGGFLRRQFKVVT || κ-オピオイド受容体 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /> | | [[ダイノルフィンB]] || YGGFLRRQFKVVT || κ-オピオイド受容体 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /> | ||
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| [[ビッグダイノルフィン]] || YGGFLRRIRPKLKWDNQKRYGGFLRRQFKVVT || κ-オピオイド受容体<sup>†‡</sup> || <ref name="IUPHAR - κ-opioid receptor">{{cite web | title=κ receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=318 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=21 February 2017 | | [[ビッグダイノルフィン]] || YGGFLRRIRPKLKWDNQKRYGGFLRRQFKVVT || κ-オピオイド受容体<sup>†‡</sup> || <ref name="IUPHAR - κ-opioid receptor">{{cite web | title=κ receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=318 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=21 February 2017}}</ref><ref name="IUPHAR - Big dynorphin - Biological activity">{{cite web | title=Big dynorphin: Biological activity|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/LigandDisplayForward?tab=biology&ligandId=3669 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 20 October 2017}}.</ref><ref name="IUPHAR - Big dynorphin - Structure">{{cite web | title=Big dynorphin: Structure – Peptide Sequence | url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/LigandDisplayForward?tab=structure&ligandId=3669 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 20 October 2017}}</ref> | ||
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| ロイモルフィン || YGGFLRRQFKVVTRSQEDPNAYYEELFDV || κ-オピオイド受容体 || <ref name="Dynorphins 2009 review"><pubmed>19481570</pubmed></ref><ref name="PubChem - Leumorphin"><pubmed>6149506</pubmed></ref><ref name="Leumorphin primary 2"><pubmed>7908725</pubmed></ref> | | [[ロイモルフィン]] || YGGFLRRQFKVVTRSQEDPNAYYEELFDV || κ-オピオイド受容体 || <ref name="Dynorphins 2009 review"><pubmed>19481570</pubmed></ref><ref name="PubChem - Leumorphin"><pubmed>6149506</pubmed></ref><ref name="Leumorphin primary 2"><pubmed>7908725</pubmed></ref> | ||
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| [[α-ネオエンドルフィン]] || YGGFLRKYPK || κ-オピオイド受容体 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /> | | [[α-ネオエンドルフィン]] || YGGFLRKYPK || κ-オピオイド受容体 || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /> | ||
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! scope="col" colspan="4" | [[ノシセプチン]] | ! scope="col" colspan="4" | [[ノシセプチン]] | ||
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| ノシセプチン || FGGFTGARKSARKLANQ || [[ノシセプチン受容体]]<sup>†‡</sup> || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /><ref name="IUPHAR - nociceptin receptor">{{cite web | title=NOP receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=320 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=18 August 2017 | | [[ノシセプチン]] || FGGFTGARKSARKLANQ || [[ノシセプチン受容体]]<sup>†‡</sup> || <ref name="Endogenous opioid families - 2012 review" /><ref name="IUPHAR Opioid receptors - Introduction" /><ref name="IUPHAR - nociceptin receptor">{{cite web | title=NOP receptor|url=http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=320 | work= IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY | publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology | access-date= 28 December 2017 | date=18 August 2017}}</ref> | ||
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! scope="col" colspan="4" | [[エンドモルフィン]] | ! scope="col" colspan="4" | [[エンドモルフィン]] | ||
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1979年にウシ脳から発見された[[キョートルフィン]] ([[kyotorphin]])はチロシン-アルギニンというジペプチドでMet-エンケファリン遊離作用によるオピオイド性鎮痛効果を示す<ref name=Takagi1979><pubmed>228202</pubmed></ref><ref name=Ueda2021><pubmed>35047919</pubmed></ref>。オピオイド受容体結合阻害活性を有する乳成分由来の[[カソモルフィン]] (casomorphin)<ref name=Kaminski2007><pubmed>17666771</pubmed></ref>と[[ヘモグロビン]]由来の[[ヘモルフィン]] (hemorphin)<ref name=Brantl1986><pubmed>3743640</pubmed></ref>、スクリーニングで見いだされた[[エンドモルフィン-1]]と[[エンドモルフィン-2|2]] ([[endomorphin-1]]/[[endomorphin-2|2]]<ref name=Zadina1997><pubmed>9087409</pubmed></ref>などがある。 | 1979年にウシ脳から発見された[[キョートルフィン]] ([[kyotorphin]])はチロシン-アルギニンというジペプチドでMet-エンケファリン遊離作用によるオピオイド性鎮痛効果を示す<ref name=Takagi1979><pubmed>228202</pubmed></ref><ref name=Ueda2021><pubmed>35047919</pubmed></ref>。オピオイド受容体結合阻害活性を有する乳成分由来の[[カソモルフィン]] (casomorphin)<ref name=Kaminski2007><pubmed>17666771</pubmed></ref>と[[ヘモグロビン]]由来の[[ヘモルフィン]] (hemorphin)<ref name=Brantl1986><pubmed>3743640</pubmed></ref>、スクリーニングで見いだされた[[エンドモルフィン-1]]と[[エンドモルフィン-2|2]] ([[endomorphin-1]]/[[endomorphin-2|2]]<ref name=Zadina1997><pubmed>9087409</pubmed></ref>などがある。 | ||
キョートルフィンは前駆タンパク質からのプロセシングでは無く2つのアミノ酸から合成されるという仕組みが報告されている<ref name=Tsukahara2018><pubmed>29289698</pubmed></ref><ref name=Ueda2021><pubmed>35047919</pubmed></ref><ref name=Ueda1987><pubmed>3597366</pubmed></ref>。エンドモルフィン-1と2はそれぞれTyr-Pro-Trp-Phe-NH<sub>2</sub> とTyr-Pro- | キョートルフィンは前駆タンパク質からのプロセシングでは無く2つのアミノ酸から合成されるという仕組みが報告されている<ref name=Tsukahara2018><pubmed>29289698</pubmed></ref><ref name=Ueda2021><pubmed>35047919</pubmed></ref><ref name=Ueda1987><pubmed>3597366</pubmed></ref>。エンドモルフィン-1と2はそれぞれTyr-Pro-Trp-Phe-NH<sub>2</sub> とTyr-Pro-Phe-Phe-NH<sub>2</sub>という配列でμ受容体に高い親和性を示すことが明らかになっているが前駆タンパク質に関しては現時点ではまだ不明である。 | ||
一方、1994年オピオイド受容体のホモロジースクリーニングから[[opioid receptor-like 1]] ([[ORL-1]])が発見され<ref name=Mollereau1994><pubmed>8137918</pubmed></ref>、次いで1995年には米国とフランスの研究者が別々にORL-1アゴニストを発見し、それぞれ[[オーファニンFQ]]あるいは[[ノシセプチン]]と名付けた<ref name=Meunier1995><pubmed>7566152</pubmed></ref><ref name=Reinscheid1995><pubmed>7481766</pubmed></ref>。この研究は[[オーファン受容体]]をもとに内在性リガンドを発見したいわゆる「逆転薬理学」の先駆けである。このペプチドはエンドルフィン類と同様な前駆タンパク質<ref name=Meunier1995><pubmed>7566152</pubmed></ref>も明らかにされている。 | 一方、1994年オピオイド受容体のホモロジースクリーニングから[[opioid receptor-like 1]] ([[ORL-1]])が発見され<ref name=Mollereau1994><pubmed>8137918</pubmed></ref>、次いで1995年には米国とフランスの研究者が別々にORL-1アゴニストを発見し、それぞれ[[オーファニンFQ]]あるいは[[ノシセプチン]]と名付けた<ref name=Meunier1995><pubmed>7566152</pubmed></ref><ref name=Reinscheid1995><pubmed>7481766</pubmed></ref>。この研究は[[オーファン受容体]]をもとに内在性リガンドを発見したいわゆる「逆転薬理学」の先駆けである。このペプチドはエンドルフィン類と同様な前駆タンパク質<ref name=Meunier1995><pubmed>7566152</pubmed></ref>も明らかにされている。 | ||
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==受容体特異性と生理機能・疾患との関連性 == | ==受容体特異性と生理機能・疾患との関連性 == | ||
β-エンドルフィンは主にμ-オピオイド受容体アゴニストとして機能しモルヒネ様鎮痛効果と類似することが報告されている<ref name=Tseng1976><pubmed>958477</pubmed></ref>。IUPHAR (Guide to Pharmacology)によるとβ-エンドルフィンやMet-エンケファリンはμ受容体発現細胞においてpKi=9.0前後の高親和性を示し、δ-オピオイド受容体に対してはLeu-エンケファリンの方がMet-エンケファリンより高親和性を示す。エンケファリンは[[鎮痛]] | β-エンドルフィンは主にμ-オピオイド受容体アゴニストとして機能しモルヒネ様鎮痛効果と類似することが報告されている<ref name=Tseng1976><pubmed>958477</pubmed></ref>。IUPHAR (Guide to Pharmacology)によるとβ-エンドルフィンやMet-エンケファリンはμ受容体発現細胞においてpKi=9.0前後の高親和性を示し、δ-オピオイド受容体に対してはLeu-エンケファリンの方がMet-エンケファリンより高親和性を示す。エンケファリンは[[鎮痛]]効果や精神調節作用との関連で報告されている<ref name=Ragnauth2001><pubmed>11172058</pubmed></ref><ref name=Urca1977><pubmed>867056</pubmed></ref>。 | ||
κ-オピオイド受容体についてはダイノルフィンがβ-エンドルフィンやエンケファリン類と比べて圧倒的に高い親和性を示し、その機能は精神作用との関連で報告されている<ref name=Zhang1985><pubmed>2860611</pubmed></ref>。ノシセプチン/ORF-1はORL-1に対して高い親和性を示しORL-1受容体[[拮抗薬]]を使った薬理作用実験などから疼痛制御やアンチオピオイド作用など、多様な薬理作用が報告されている<ref name=Mogil1996><pubmed>8930999</pubmed></ref>。 | κ-オピオイド受容体についてはダイノルフィンがβ-エンドルフィンやエンケファリン類と比べて圧倒的に高い親和性を示し、その機能は精神作用との関連で報告されている<ref name=Zhang1985><pubmed>2860611</pubmed></ref>。ノシセプチン/ORF-1はORL-1に対して高い親和性を示しORL-1受容体[[拮抗薬]]を使った薬理作用実験などから疼痛制御やアンチオピオイド作用など、多様な薬理作用が報告されている<ref name=Mogil1996><pubmed>8930999</pubmed></ref>。 | ||
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| βエンドルフィン || [[自閉症 ]]|| | | βエンドルフィン || [[自閉症 ]]|| | ||
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| βエンドルフィン || [[PTSD]] || | | βエンドルフィン || [[外傷後ストレス障害]] ([[posttraumatic stress disorder]], [[PTSD]]) || | ||
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| エンケファリン || [[パーキンソン病]] || <ref name=Samadi2006><pubmed>16908075</pubmed></ref> | | エンケファリン || [[パーキンソン病]] || <ref name=Samadi2006><pubmed>16908075</pubmed></ref> | ||