Mechanism of the Interaction of Cholera Toxin and Escherichia coli Heat-labile Enterotoxin with Cells.
Year: 1994
Type: article
Abstract: コレラや旅行者下痢症の原因物質であるコレラ毒素 (CT) とI型非耐熱性腸管毒素 (LT-I) は構造的にも機能的にも類似している。どちらも、特異的細胞表面受容体に結合するホモペンタメリックBサブユニットと、標的細胞でアデニリルシクラーゼを持続的に活性化するモノメリックAサブユニットをもっている。ヒト腸管細胞において、サイクリックAMPの上昇は毒素の病態生理学的作用をもたらす。両毒素とも膜の外側に向いているAサブユニットと結合し、さらに特徴的な遅滞期の間にホロ毒素は細胞内に取り込まれ、A1ペプチドを放出させる細胞間プロセシングを受けるのである。後者は、刺激Gタンパクのαサブユニット (GSα) を修飾するADP-リボシルトランスフェラーゼで、アデニルシクラーゼを活性化状態にしておく。ゴルジ装置の崩壊物質であるブレフェルジンA細胞を曝すると、A1ペプチドの放出が阻止され、したがってアデニリルシクラーゼの活性が阻害される。このことから、インタクトのゴルジ装置が毒素のプロセシングと活性化のために必要であることが示唆される。ガングリオシドGM1は、コレラ毒素の唯一天然の機能的受容体であり、かつLT-1の機能的受容体としても役目を果たしうることが確認されてきた。ヒトを含むいくつかの種の腸管細胞はさらに、毒素結合に必要なポリラクトサミニルグリカン決定基を有するガラクトタンパク質として同定されているLT-1に対するレセプターをもっている。矛盾することに、両毒素は、GM1欠損細胞の表面上に産生されてきたGM1オリゴ糖を含むネオガングリオタンパク質に結合できるが、アデニリルシクラーゼを活性化することはできない。活性化はクロロキニン存在下で起こりうるが、遅延したラグ相下では起こらない。このことから、毒素は、ネオガングリオタンパク質に結合するとすれば、別々の細胞内経路に入り、それから天然のレセプターに結合することが示唆される。さらに、GM1-オリゴ糖や様々な脂質から合成された一連のネオガングリオ脂質によって毒素作用における受容体構造の影響が示される。GM1-欠損細胞によって取り込まれると、毒素結合は維持されるが多様な毒素活性がもたらされる。一連のネオ糖脂質に関しては、後者はオリゴ糖と脂質部分の間の距離に逆相関している。
DOI: 10.4052/tigg.6.387
Authors: P. H. Fishman, P. A. Orlandi
Language: English
Subfield: Endocrinology
Domain: Life Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W2333862749