コーンカタツムリの致命的な毒がより良い薬を作るのに役立つ方法
野生では、コーンカタツムリは獲物を銛で刺します。 ラボでは、コーンカタツムリは夕食のために毒を交換することを学びました。 ここでは、カタツムリは、その口吻を拡張し、ラテックストッピングチューブに毒のショットを排出します。 見たい写真に写することができるでしょう。,
コーンカタツムリは何世紀にもわたって人間に影響を与えてきました。 沿岸コミュニティは頻繁にお金のような彼らの美しい貝を交換し、宝石類に置いた。 レンブラントを含む多くのアーティストは、スケッチや絵画でそれらを紹介している。 今、国立標準技術研究所（NIST）の科学者たちは、有毒なカタツムリをモデルとして使用して古い医学的問題を治す新しい方法を模索しているため、これらの致命的な捕食者も刺激的であることを発見しています。,
“これは”ジュラシック-パーク”で恐竜を殺すために使用されたのと同じ毒です”とNISTの生化学者Frank Maríは笑いながら言います。 “それは怖いものですが、その力は実際の生活の中で別の種類の良いものに使用することができます。”
すべてのNISTの科学者と同じように、Maríは物事を測定します。 具体的には、彼は海洋動物の中で働くRNAおよび関連するタンパク質を測定する。 技術が長年にわたって改善されるにつれて、彼と彼のチームは、コーンカタツムリを含む海のあまり知られていない生き物のいくつかで働いている分子を調べ、分析し、カタログ化できるようになった。, 今年、彼の研究室は彼らの毒についていくつかの重要な発見を行い、最終的には治療が難しい病気のための新薬の開発につながるかもしれない発 による模倣、これらの小さな、静かな生き物をお届けし毒の研究者がどのように創り出せばよいお届けは終息します。
任意の日に、マリはチャールストン、サウスカロライナ州のHollings海洋研究所でburbling水族館タンクの列を上下に歩いて見つけることができます,過去60年間の彼の研究室に住んでいた個々のコーンカタツムリをチェック15., 週に一度、彼と彼のスタッフは彼らと微妙な交渉を行い、死んだ魚をチューブに集めて保管し、継続的な科学的測定と調査に使用するために毒の用量
“コーンカタツムリはとても珍しいです”とMaríは言います。 “彼らは本当に地球上の他の生き物のようなものではなく、彼らと一緒に働くことはほとんど地球外の人と一緒に働くようなものです。 しかし、それも楽しいです。 のカタツムリコーンシステムのようなお菓子をお店の人の持っていると思います。”
800種以上のコーンカタツムリが世界中で発見されており、主に暖かい熱帯地域で発見されています。, 彼らは隠遁し、顔のない生き物であり、積極的ではありませんが、無意識のシェルコレクターによって拾われたときに防御的に刺すでしょう。 最小のコーンカタツムリは、蜂の刺し傷と同じくらい強力な刺し傷を与えますが、より大きな種の刺し傷は数時間で大人の人間を殺すことができます。 最も致命的なコーンカタツムリは、インド太平洋の”タバコのカタツムリ”であると考えられています,あなただけのその攻撃から死ぬ前に一つのタバコを終えるための時間を持っているだろうように強い毒素を提供することができます男の親指のほぼ長さのカタツムリ.,
彼のコレクションにはいくつかの種が含まれていますが、Maríの特別な焦点領域は紫色の円錐カタツムリ（Conus purpurascens）です。 それは主にカリフォルニア湾からペルーまでの東太平洋沿岸海域とガラパゴス諸島の周りの沖合で見つかった生き物で、ゆっくりと数インチの長さに成長する岩の底に沿って動いています。 コヌス属のすべてのカタツムリのように、これらの夜行性の動物は一般的ですが、しばしばカジュアルなビーチに行く人には見えません。,
独自の遅い傾向にもかかわらず、これらのカタツムリは巧みに他のカタツムリ、魚やワームに単一の銛のような歯を発射することにより、暗闇の中ではるかに速い動物を狩るために進化してきました。 一度注入されると、獲物は即座に麻痺し、逃走することができません。 カタツムリはそれからゆっくり消化されるべき貝の中の固定された食事を全引っ張ります。 各歯は使用後に捨てられ、直ちに別の歯に置き換えられます。 いくつかのコーンカタツムリは、システムに埋め込まれたこれらの歯の20かそこらで移動し、次の食事が泳ぐときに発射される準備ができています。,
その本来の状態では、コーンカタツムリ毒は明らかに人間の病気のための素晴らしい治療を行うことはありません。 しかし、それを少しずつ解凍し、分子レベルで各成分を測定することによって、Maríと彼のチームは、この毒の各側面がどのようにその仕事をするかを理解
“私たちは彼らについて学んでいるだけです”とMaríは言います。
なぜ、例えば、コーンカタツムリ毒が他の動物の神経系にこんなに早く浸透することができるのですか？ そして、それはどのように効果的に被害者を麻痺させるのですか？, さらに不可解なことに、いくつかの個々の紫色の円錐形のカタツムリはまったく毒性がなく、Maríはカタツムリの発達の段階に関連しているかもしれないと考えています。
これらのコーンカタツムリの質問のすべてに対する答えは、糖尿病の治療のための新しいタイプのインスリンやアルツハイマー病のような神経学的疾患のためのより良い治療法など、より迅速かつ効率的な方法で患者の体内を移動する新しい薬を作り出すために使用することができます。, 他の人は中毒の治療のために毒の成分を使用したいと思っています。 コーンカタツムリ毒の一つのコンポーネントも、人間の顔にしわや細い線をパフ、皮膚の下で動作するように炎症の力を入れて、市場に今しわクリームに使
ちょうど科学的なレポートに掲載された論文のために、Maríと彼のチームは、ヒトの免疫系と中枢神経系の間の重要な重複を特定するための分子プローブとしてコーンカタツムリ毒素を使用しました。, 彼らの研究は、中枢神経系に通常関連する古典的な毒素が免疫系にも影響を与えることができ、コノトキシンとして知られる特定の種類のコーンカタツムリペプチドが体内に入ると、いくつかの細胞が特定の方法でシグナル伝達されることを初めて実証した。 新しい情報は、これらの病気のすべてがいくつかの細胞の過剰産生を引き起こすので、胃、乳および肺の癌を根絶するための治療法の開発、ならびに結, 毒素を実際の治療法として使用するのではなく、この研究は、望ましくない細胞の増殖をよりよく理解する（そしておそらく制御する）ためのロードマッ
最近Journal of Proteomicsに掲載された別の研究のために、Maríと彼のチームはConohyal-P1と呼ばれるコーンカタツムリ毒中の酵素の単離と特性評価に取り組んだ。 彼らは超高分解能質量分析計、サンプル中のタンパク質を同定し、カウントするために利用可能な最も強力なツールの一つを使用しました。 同様の酵素は、ライオンフィッシュとハチ毒の両方に見出される。, 驚くべきことに、それはまた卵巣の細胞壁を弱め、精液および巧妙な再生の記入項目を促進するのを助ける多くの種類の哺乳類の精液にあります。
“私たちは、この酵素が細胞外組織を破壊することができることを知っていました”とmaríは言い、細胞の最も外側の膜を参照しています。 “私たちは今、誰もが将来の研究で使用できるように、酵素の活性を慎重に評価することができました。 さらに、これまでに知られていなかった新しいサブタイプを同定した。,”
ジャーナルNeuropharmacologyで最近発表された第三の論文では、マリと彼のチームは、ショウジョウバエの中枢神経系でそれらをテストすることにより、コーンカタツムリ毒 ショウジョウバエは多くの点でヒトとは非常に異なっていますが、ショウジョウバエの脳の細胞の基本的な構造は、ヒトの脳の細胞の構造に似ているので、その中枢神経系は、医学研究の多種多様なための素晴らしいモデルを提供することができます。 ショウジョウバエの脳細胞が一方通行に反応すればそう、科学者は人間の細胞が、余りに知っている。,
Maríのチームは、特にコノトキシンが獲物の神経系における様々な分子標的とどのように相互作用するかを知りたいと考えていました。 パープルコーンカタツムリ毒は、これらのタンパク質のビルディングブロック、それらの2,000以上の多数が
“毒は信じられないほど複雑です”とマリは言います。 “私たちは、どの部品が薬として使用できるのかという質問に答えたかったのです。”
この場合、彼らは、コーンカタツムリ毒の注射に対するハエの応答は、主に筋肉の動きと中毒を支配する受容体で起こったことを発見した。, このような詳細は、しばしば筋肉-骨格系を破壊し、基本的な体の動きを制御する患者の能力を損なうパーキンソン病の新薬の開発に有用である可能性 それはまた有効なニコチンの常習の処置の開発と助けるかもしれない。
“円錐形のカタツムリの殻のパターンは非常に美しいです”とMaríは言います。 “しかし、生物学と生化学はさらに美しく、毒のさまざまな側面を探求するにつれて、あらゆる種類の医療用途の新しい機会を開くことができます。 私たちは最終的にコードを解読することができます。”