ブチリルコリンエステラーゼ: 多面的な薬理学的標的およびツール。

ブチリルコリンエステラーゼは、体内のエステルの加水分解を触媒するセリンヒドロラーゼです。姉妹の酵素アセチルコリンエステラーゼとは異なり、ブチリルコリンエステラーゼは広い基質範囲と低いアセチルコリン触媒効率を持っています。組織の分布と阻害剤の感受性の違いは、コリン作動性神経伝達の外部の関与を示しています。ブチリルコリンエステラーゼの初期研究では、酵素の阻害が脳アセチルコリンレベルの増加をもたらすことが示されました。さらなる遺伝子ノックアウト研究は、脳病原性タンパク質であるアミロイド塩ベータの調節に関与していることを示唆しました。したがって、それはアルツハイマー病などの神経障害の興味深い標的です。ブチリルコリンエステラーゼの基質範囲には、最近、コカインと「ハンガーホルモン」であるグレリンが含まれることがわかりました。これらの発見は、肥満におけるブチリルコリンエステラーゼの重要性に関する詳細な研究とともに、コカイン中毒と戦うために、組換えブチリルコリンエステラーゼ変異体とウイルス遺伝子治療の発生につながりました。ブチリルコリンエステラーゼの薬理学的影響は、報告された発見ごとにタンデムが増加したことが観察されています。酵素は現在、重要な薬理学的標的と見なされているだけでなく、さまざまな疾患の生物学的経路を研究するための重要なツールにもなりつつあります。ここでは、ブチリルコリンエステラーゼの生化学的特性と、さまざまな疾患、特に神経変性障害におけるコリン作動性神経伝達物質としてのその役割をレビューして要約します。

Butyrylcholinesterase is a serine hydrolase that catalyzes the hydrolysis of esters in the body. Unlike its sister enzyme acetylcholinesterase, butyrylcholinesterase has a broad substrate scope and lower acetylcholine catalytic efficiency. The difference in tissue distribution and inhibitor sensitivity also points to its involvement external to cholinergic neurotransmission. Initial studies on butyrylcholinesterase showed that the inhibition of the enzyme led to the increment of brain acetylcholine levels. Further gene knockout studies suggested its involvement in the regulation of amyloid-beta, a brain pathogenic protein. Thus, it is an interesting target for neurological disorders such as Alzheimer's disease. The substrate scope of butyrylcholinesterase was recently found to include cocaine, as well as ghrelin, the "hunger hormone". These findings led to the development of recombinant butyrylcholinesterase mutants and viral gene therapy to combat cocaine addiction, along with in-depth studies on the significance of butyrylcholinesterase in obesity. It is observed that the pharmacological impact of butyrylcholinesterase increased in tandem with each reported finding. Not only is the enzyme now considered an important pharmacological target, it is also becoming an important tool to study the biological pathways in various diseases. Here, we review and summarize the biochemical properties of butyrylcholinesterase and its roles, as a cholinergic neurotransmitter, in various diseases, particularly neurodegenerative disorders.