INTRODUCTION

筋壊死（ガス壊疽）の記述は、中世以降の歴史に記録されています。 1871年にBottiniがこの疾患の背景に細菌があることを明確に示したが、原因菌を単離することはできなかった(Bottini, 1871)。 1877年、PasteurとJoubertによって、これらの細菌の最初のものが同定され、Vibrion septiqueと命名された(Pasteur and Joubert, 1877)。 現在では、この生物はClostridium septicumとして知られており、ヒトにガス壊疽（クロストリジウム性筋壊死）を引き起こすことができる6つの組織毒性クロストリジウムの1つである（MacLennan, 1962）。 多くの組織毒性クロストリジウムは、傷口に芽胞や植物細胞が付着すると壊疽を起こすが、C. septicumは、大腸癌、好中球減少、糖尿病、白血病、その他様々な素因を持つ人において、非外傷性のガス壊疽や壊死性腸炎を引き起こす主要因である。

C. septicumは様々な毒素や病原因子を産生し、これらの因子が疾患の一因となっていると考えられている。 これらのうち最初のものは、1944年に Bernheimer によって発見され、部分的に精製されて、α毒素 (AT) という名前が付けられた (Bernheimer, 1944)。 C. septicumの致死活性と溶血活性はBernheimerによって一緒に精製されたが、ATがこれら両方の活性を担っているという事実は、約50年後にBallardによって均質に精製されるまで確認されなかった（Ballard et al.、1992）。 ATはC. septicumによって分泌され、31残基のアミノ末端シグナルペプチドのシグナルを持つ典型的なタイプII分泌タンパク質の構造を示す。 分泌されたATは46,550Dという質量を示し、不活性なプロトキシンとして産生される。 後述するように、ATの活性化には45アミノ酸のアミノ末端プロペプチドが切断される必要がある。 ATはC. septicumが分泌する唯一の致死因子であり、マウスにおけるLD50は10μg kg-1と報告されている（Ballardら、1992）。 精製したATをマウスに注射すると、ショック状態に陥り死亡するが、これはヒトの非外傷性ガス壊疽の患者に見られる経過と同じである（Ballardら、1992年）。

多くのクロストリジウム属細菌が毒素を産生するが、ATは今のところクロストリジウム属細菌の中でユニークな存在である。 ATはC. chauveiおよびC. histolyicumの毒素と類似性があると考えられていたが、これらの生物はいずれもATに対する抗体と交差反応する毒素を産生しない（Ballardら、1992）。 ATは、5〜7個の単量体からなるホモオリゴマー複合体を細胞膜上に形成する孔形成性の毒素である。 このため、いくつかの非クロストリジウム細菌毒素、例えば黄色ブドウ球菌αヘモリシン（Gouauxら、1997）、緑膿菌由来の細胞毒素（Xiongら、1992）と作用が類似している。 1994）、炭疽病毒素の保護抗原成分（Benson et al., 1998）、ブラジル産樹木Enterolobium contortisiliquum由来のエンテロロビン（Fontes et al., 1997）、Aeromonas hydrophila由来のエアロリシン（Howard and Buckley, 1985）などがある。 ATの一次構造（Imagawa et al., 1994; Ballard et al., 1995）は、エアロライシンと著しい配列類似性を示した（72％の類似性、27％の同一性）（Ballard et al., 1995）。

その一次構造の類似性とエアロライシンの機能特性に基づいて、現在ATは小さく珍しい分類のエアロライシン様細胞溶解毒素に属している。 ATは、グラム陽性菌（C. septicum由来）、グラム陰性菌（Aeromonas hydrophila由来）、真核生物（ブラジル原産のcontortisiliquumの種子由来のエンテロビン）から構成されており、孔形成性毒素の中でも新しいファミリーであることが確認された。 さらに、C. perfringens epsilon toxinの結晶構造が最近明らかになり、この毒素ファミリーの最も新しいメンバーであることが示唆された（Coleら、2004；本巻35章）。 現在までのところ、この毒素ファミリーは、孔形成性毒素の中で最も系統的に多様なファミリーである。 このファミリーのメンバーは、エアロライシンと高い配列類似性（ATと27％、エンテロビンと36％）を示すが、ATとエンテロビンあるいはイプシロン毒素との間には有意な配列相同性はない。 ATとエアロライシンの構造と機能の類似性は，この毒素ファミリーの構造とメカニズムの研究に重要な資源を提供した

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