ヒト ベータディフェンシン(HBD-2)の単量体 および二量体 構造。ディフェンシン は、脊椎動物 および無脊椎動物 双方に見出される正電荷 を持ったタンパク質 （オリゴ ペプチド ）である。ディフェンシンは、真正細菌 （バクテリア）・真菌類 ・ウイルス ・ウイロイド に対して活性を持つ抗微生物ペプチド である。18から45アミノ酸 からなり、6個（脊椎動物）から8個の保存されたシステイン 残基 を含む。好中球 などの免疫系 の細胞 やほとんどの上皮細胞 は、細胞に取り込んだ バクテリアなどの異物を不活性化するためにディフェンシンを内部に持っている。大部分のディフェンシンは、微生物 の細胞膜 と結合することによって機能し、いったん結合が起きると重要なイオン と栄養分が流出する孔 のような膜の欠損を作る。
ディフェンシン生産の元となる遺伝子 群は、非常に多型性 を持つ。しかし、ある面は保存されている。たとえば、β-ディフェンシンは、サイズが小さく、正電荷の密度が高く、6システイン残基のモチーフ を持つという特徴がある。通常、2つのエクソン を持つ遺伝子によってコードされており、第1のエクソンは疎水性 リーダー配列をコードしており、第2のエクソンはシステインのモチーフを含むペプチドをコードしている。
哺乳類のディフェンシンは、α-ディフェンシン、β-ディフェンシン、θ-ディフェンシンという3つの主要な形が知られている。
幼い有袋類 の個体は、誕生のときには免疫系 の発達が不充分であるので、ディフェンシンは病原体 への防御で重要な役割を果たす。該当する若い個体で作られるだけでなく、母乳の中にも分泌されている。
ヒトゲノム はθ-ディフェンシン遺伝子を含んでいるが、それらには終止コドン が途中に含まれており、発現が阻害されている。人工的なヒトθ-ディフェンシンであるレトロサイクリン [ 4] [ 5] 偽遺伝子 を「修復する」ことで作られ、ヒト免疫不全ウイルス [ 6] 単純ヘルペスウイルス ・A型インフルエンザウイルス を含む他のウイルスに対して効果的であることが示された。レトロサイクリンは、これらウイルスが標的細胞に侵入するのを防止することで機能している。
また、炭疽菌 が産生する外毒素 のα-ディフェンシンの作用が注目を浴びている。キムらは、分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼキナーゼ (MAPKK )を標的とするメタロプロテアーゼ (Metalloproteinase )致死因子タンパク質(LF)を産生する炭疽菌が、なぜヒト好中球タンパク質1(HNP-1)に弱いのかを示した。この研究グループは、HNP-1がLFに対して可逆的な非競争的抑制剤としてふるまうことを示した[ 7]
ディフェンシン類似タンパク質は、カモノハシの毒 （英語版 ）
皮膚ディフェンシンの平衡の崩れは、ざ瘡（皮疹 ）の一因である可能性が指摘されている[ 8] 回腸 ディフェンシンの減少とクローン病 との関わりが示唆されている[ 9] [ 10]
ある研究において、α-ディフェンシンの有意 な増加は、統合失調症 患者のT細胞 破砕液で観察された。双生児 において、疾患を持たないもう片方の個人でも、疾患を持つ兄弟ほど高くないがディフェンシンの増加が観察された。Craddockらは、α-ディフェンシン濃度が統合失調症の危険性評価に役立つ標識をもたらすかもしれないと示唆している[ 11]
デフェンシンは、乾癬 のような炎症 状態[ 12] 創傷 治癒の間[ 13]
^ Tran D, Tran P, Roberts K, Osapay G, Schaal J, Ouellette A, Selsted ME. "Microbicidal properties and cytocidal selectivity of rhesus macaque theta defensins." Antimicrob Agents Chemother. 2008 Mar;52(3):944-53. Epub 2007 Dec 26. PMID 18160518
^ Angie Eva Garcia and Michael Selsted "Olive baboon theta-defensins " FASEB J. 2008 22:673.11
^ Garcia AE, Osapay G, Tran PA, Yuan J, Selsted ME. "Isolation, synthesis, and antimicrobial activities of naturally occurring theta-defensin isoforms from baboon leukocytes." Infect Immun. 2008 Dec;76(12):5883-91. Epub 2008 Oct 13. PMID 18852242
^ retrocyclin - MeSH ・アメリカ国立医学図書館 ・生命科学用語シソーラス （英語） ^ Wang W , Cole AM , Hong T , Waring AJ , Lehrer RI "Retrocyclin, an antiretroviral theta-defensin, is a lectin. " J Immunol. 2003 May 1;170(9):4708-16.
^ Münk C, Wei G, Yang OO, Waring AJ, Wang W, Hong T, Lehrer RI, Landau NR, Cole AM. "The theta-defensin, retrocyclin, inhibits HIV-1 entry." AIDS Res Hum Retroviruses. 2003 Oct;19(10):875-81. PMID 14585219
^ Kim C, Gajendran N, Mittrücker H, Weiwad M, Song Y, Hurwitz R, Wilmanns M, Fischer G, Kaufmann S (2005). “Human alpha-defensins neutralize anthrax lethal toxin and protect against its fatal consequences”. Proc Natl Acad Sci USA 102 (13): 4830–5. doi :10.1073/pnas.0500508102 . PMID 15772169 . ^ Philpott M (2003). “Defensins and acne”. Mol Immunol 40 (7): 457–62. doi :10.1016/S0161-5890(03)00154-8 . PMID 14568392 . ^ Genomics & Genetics Weekly , "Researchers discover a possible cause of chronic inflammations of Crohn Disease." August 11, 2006, page 72 ^ Wehkamp J et al. (2005). “Reduced Paneth cell alpha-defensins in ileal Crohn's disease” (abstract). Proc Natl Acad Sci USA 102 (50): 18129–34. doi :10.1073/pnas.0505256102 . PMID 16330776 . http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/18129 . ^ Craddock RM, Huang JT, Jackson E, et al. (March 2008). “Increased alpha defensins as a blood marker for schizophrenia susceptibility” . Mol. Cell Proteomics 7 : 1204. doi :10.1074/mcp.M700459-MCP200 . PMID 18349140 . http://www.mcponline.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=18349140 . ^ Harder J, Bartels J, Christophers E, "et al." (1999). “A peptide antibiotic from human skin”. Nature 387 (6636): 861. doi :10.1038/43088 . PMID 9202117 . ^ Sorensen OE, Thapa, DR, Roupé KM, "et al." (2006). “Injury-induced innate immune response in human skin mediated by transactivation of the epidermal growth factor receptor”. J Clin Invest 116 (7): 1878–1885. doi :10.1172/JCI28422 . PMID 16778986 .
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