tetani(破傷風菌)により産出される世界最強のタンパク質毒素の1つである。kDaの重鎖の2本のポリペプチド鎖から構成され、1つのジスルフィド結合により連結されている。タンパク質分解活性をもつ軽鎖が、神経伝達物質のエキソサイトーシスを担うSNAREタンパク質のVAMPを分解することにより神経伝達物質の放出が抑制され、その結果、テタヌス(tetanus)と呼ばれる痙攣性麻痺を引き起こす。参考文献テタヌス毒素とはTetanus(テタヌス)という用語は、それによって起きる強直(麻痺)を”tetanus”として定義したヒポクラテスにより、最初に医学用語に記された[1]。kDaの重鎖(H)の二本鎖がジスルフィド結合によって架橋された4次構造を形成した活性型となる。ngの間である[2]。(破傷風菌)の胞子が、傷口から体内に侵入することにより感染が起こる。脊髄内の標的細胞への毒素の結合と輸送、に必要な時間に相当する。その結果、中枢神経系)のシナプス終末から放出される神経伝達物質の阻害を行い、痙性対麻痺を引き起こす。項部硬直などの症状により始まる。麻痺は時間経過に伴い、胴体、腹部そして脚の筋肉へと下部へと広がっていく。心不全の後、死に到る。致死率は近年の医学の進歩により減少しているが、高齢者の患者の場合では依然として高い。破傷風のワクチン化(ホルムアルデヒドで処理した毒素)により、破傷風は先進国からはほとんど消失したが、ワクチン化が進んでいない国々では依然として年間数十万人もの人々が亡くなっている。kDaの単純タンパク質を合成する。kDaの重鎖(857アミノ酸)となり活性型となる。両鎖は、1つのジスルフィド結合と非共有結合により繋がっている。翻訳後の分解が正しく行われた場合にのみ培養液中に放出される。テタヌス毒素の構造名称については、破傷風菌と同属である(ボツリヌス菌)が産出するボツリヌス毒素で提唱された名称と、第8回国際破傷風会議(1987)で採択された名称とがある。前者の場合、軽鎖を(L)、重鎖を(H)とする。kDaのHCNとHCCのサブドメインに分けられる。テタヌス毒素と各血清型のボツリヌストキシンとの遺伝子レベルでの比較では、全体の相同性は~35%と低い。他のボツリヌストキシンの軽鎖(L)と同様に、テタヌス毒素の軽鎖(L)は、亜鉛依存的な金属タンパク質分解酵素として作用し毒性を引き起こす。(VAMP)のGln(76)とPhe(77)の間の限定分解を行う(図2)。あるGABAやGlycineなどの放出が抑制される。これがテタヌス毒素によるシナプス前抑制の分子機構である。(VAMP)のアイソフォームの中には、テタヌス毒素に切断されないものもある。テタヌス毒素の軽鎖(L)の触媒ドメインの二量体構造とその活性部位を示す。テタヌス毒素の軽鎖(L)の活性部位は、基質となるタンパク質が近づきやすい溝の内部に位置し、亜鉛に結合するモチーフであるHExxH(233-237)が中央部となるように正に荷電した亜鉛と配位結合する。亜鉛は2つのHisのイミダゾ-ル環(His(232)とHis(236))、そしてGlu(270)などのアミノ酸、さらにGlu(233)と強固な水素結合を形成する求核性の水分子、といった4つと相互作用している。このモチーフ内にあるグルタミン酸は、それに結合している水分子が直接的にタンパク質の加水分解反応に関与するため特に重要である。