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J-GLOBAL ID：202102267095094768   整理番号：21A2817149

脊椎動物におけるヘビ毒α-神経毒に対する分子耐性の広範な進化【JST・京大機械翻訳】

Widespread Evolution of Molecular Resistance to Snake Venom α-Neurotoxins in Vertebrates

著者 (20件)： Khan Muzaffar A. (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands) ,  Dashevsky Daniel (Toxin Evolution Lab, School of Biological Sciences, University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia) ,  Dashevsky Daniel (Australian National Insect Collection, Commonwealth Science & Industry Research Organisation, Acton, ACT 2601, Australia) ,  Kerkkamp Harald (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands) ,  Kordis Dusan (Department of Molecular and Biomedical Sciences, Josef Stefan Institute, 1000 Ljubljana, Slovenia) ,  Bakker Merijn A. G. de (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands) ,  Wouters Roel (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands) ,  Thiel Jory van (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands) ,  Thiel Jory van (Division of BioAnalytical Chemistry, Amsterdam Institute of Molecular and Life Sciences, Vrije Universiteit Amsterdam, De Boelelaan 1085, 1081 HV Amsterdam, The Netherlands) ,  Brouw Bianca op den (Toxin Evolution Lab, School of Biological Sciences, University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia) ,  Brouw Bianca op den (Australian Venom Research Unit, Department of Pharmacology and Therapeutics, University of Melbourne, Melbourne, VIC 3010, Australia) ,  Vonk Freek J. (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands) ,  Vonk Freek J. (Division of BioAnalytical Chemistry, Amsterdam Institute of Molecular and Life Sciences, Vrije Universiteit Amsterdam, De Boelelaan 1085, 1081 HV Amsterdam, The Netherlands) ,  Vonk Freek J. (Naturalis Biodiversity Center Leiden, 2333 CR Leiden, The Netherlands) ,  Kini R. Manjunatha (Department of Biological Science, National University of Singapore, Singapore 117543, Singapore) ,  Kini R. Manjunatha (Department of Pharmacology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, Singapore 117600, Singapore) ,  Nazir Jawad (Department of Microbiology, University of Veterinary and Animal Sciences, Lahore 54000, Pakistan) ,  Nazir Jawad (Treidlia Biovet, 36/45 Powers Road, Seven Hills, NSW 2147, Australia) ,  Fry Bryan G. (Toxin Evolution Lab, School of Biological Sciences, University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia) ,  Richardson Michael K. (Institute of Biology Leiden, Leiden University, Sylvius Laboratory, 2333 BE Leiden, The Netherlands)
資料名： Toxins (Web)  (Toxins (Web))
巻： 12  号： 10  ページ： 638  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7286A  ISSN： 2072-6651  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 異常なヘビは,進化,生態学,および生物医学における研究の重要な対象である。多くの毒蛇は,それらの毒液においてα-神経毒(-神経毒)を有する。これらの毒素は神経筋接合部でα-1ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)に結合し,麻痺と仮死を引き起こす。いくつかの毒蛇とその捕食者は,神経毒素に対する耐性を進化させた。耐性は,アミノ酸187または189でのN-グリコシル化アスパラギンからの立体障害により,静電的に再パルス的に正に荷電した神経毒を,または,神経毒素結合に立体的に干渉するか,または,受容体における構造変化を介して-神経毒素結合を阻害するために,nAChRリガンド結合ドメインの194または197位でのプロリン置換を,または,立体的に妨害する,という位置187のアルギニンによって付与される。ここでは,148の脊椎動物種でこのドメインを分析し,耐性関連変異に対するアミノ酸配列を評価した。これらの配列のうち,89はde novo配列決定された。毒蛇とトカゲの餌を含むいくつかの分類群における耐性のN-グリコシル化型の広範な収束進化を見出したが,調べたヘビ摂食鳥類ではそうではなかった。また,阻害のアルギニン型を有する新しい系統を文書化した。4種におけるin vivoアッセイを用いて,N-グリコシル化変異がコブラ毒の毒性を低減するという更なる証拠を示した。nAChRは正常な神経筋機能にとって極めて重要であり,結果として脊椎動物を通して高度に保存されている。我々の研究は,ヘビにおける神経毒素の進化が,広範囲の共生脊椎動物にわたって,腕のレースとこの古代受容体への変異を良好に促進することを示している。これらの知見から,生物圏の相互接続性と1つの適応が地球生態系を横断できるリップル効果を強調した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アミノ酸配列 ,  神経筋接合部 ,  *神経毒 ,  *脊椎動物 ,  *蛇毒 ,  毒素 ,  トカゲ類 ,  生態学 ,  捕食者 ,  生態系 ,  麻痺性疾患 ,  コブラ毒 ,  グリコシル化 ,  ニコチン受容体 ,  アミノ酸 ,  窒素複素環化合物

著者キーワード (7件)： 進化する腕の競争 ,  Elapidae ,  毒 ,  抵抗 ,  ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR) ,  CHRNA1 ,  N-グリコシル化

分類 (2件)： 動物起原の毒性  (GZ03020U) ,  細胞膜の受容体  (EF04030C)

物質索引 (1件)： プロリン

引用文献 (83件)：

• Casewell, N.R.; Wüster, W.; Vonk, F.J.; Harrison, R.A.; Fry, B.G. Complex cocktails: The evolutionary novelty of venoms. Trends Ecol. Evol. 2013, 28, 219-229.
• Fry, B.G.; Roelants, K.; Champagne, D.E.; Scheib, H.; Tyndall, J.D.A.; King, G.F.; Nevalainen, T.J.; Norman, J.A.; Lewis, R.J.; Norton, R.S.; et al. The Toxicogenomic Multiverse: Convergent Recruitment of Proteins Into Animal Venoms. Annu. Rev. Genom. Hum. G 2009, 10, 483-511.
• Dawkins, R.; Krebs, J.R. Arms races between and within species. Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 1979, 205, 489-511.
• Brodie, I.I.I.E.D.; Brodie, J.E.D. Predator-Prey Arms RacesAsymmetrical selection on predators and prey may be reduced when prey are dangerous. BioScience 1999, 49, 557-568.
• Cott, H.B. Adaptive Coloration in Animals; Methuen: London, UK, 1940.

タイトルに関連する用語 (6件)： 脊椎動物 ,  ヘビ毒 ,  神経毒 ,  分子 ,  耐性 ,  進化