作者:赖仞等 来源:《自然—通讯》 发布时间:2015/11/30 9:50:03
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蜈蚣毒素似辣椒

 

(A) 在冷冻电镜结构突变上标记对RhTx激活有影响的残基。

(B) RhTx与TRPV1(DkTx的激活态)的分子空间对接模型。

(C)TRPV1关闭态结构与其被RhTx结合时开放态的结构之间的相互比较。

蜈蚣是现存最古老的节肢动物之一,发现的蜈蚣化石可以追溯到4.3亿年之前。它们的捕食范围很广,包括昆虫、鱼类、软体动物、两栖类、爬行类甚至是哺乳类动物。蜈蚣的毒液承担着为蜈蚣提供捕食、防御和竞争的重要责任。中国科学院昆明动物研究所赖仞研究员团队最近对蜈蚣毒液的研究已经证实,蜈蚣毒液中存在大量作用于离子通道的多肽毒素。

TRPV1通道是哺乳动物感受化学刺激和周围环境温度变化的重要感受元件。红辣椒含有的辣椒素可以结合在TRPV1的胞内区激活通道,并引起哺乳动物产生“辣”“热”“痛”的感觉。

赖仞领导的研究团队与加州大学戴维斯分校郑劼研究小组和北京大学药学院王克威研究小组合作研究发现,蜈蚣毒液中存在一种多肽毒素(RhTx),其也利用TRPV1激活产生的生理学反应为蜈蚣提供防御的分子策略。

根据科研人员早期的实验现象,类似于被蜈蚣叮咬,小鼠注射蜈蚣粗毒后会产生剧烈的疼痛行为。“在复杂的、粗毒的众多成分中,我们分离纯化并鉴定到一种多肽神经毒素RhTx。RhTx能诱导野生型小鼠产生剧烈的急性疼痛,而在TRPV1敲除鼠上则不能产生疼痛。”赖仞说。

据介绍,作为一个与疼痛信号传递相关的靶点,在近期,TRPV1已经被作为镇痛药QX-314或细胞毒素Ca2+抑制神经元的入口来进行研究。另外,多肽毒素诸如芋螺毒素已经显示出开发成为镇痛药物的潜力。赖仞团队的研究发现,未来的蛋白修饰或许可以基于他们的研究改变RhTx的功能,甚至使RhTx变成一个TRPV1的抑制剂。因此,RhTx和未来基于RhTx的衍生物,可能会开启一条崭新的控制痛觉感受器的途径。

该论文在线发表在《自然—通讯》上,第一作者由中国科学院昆明动物研究所博士研究生杨仕隆、加州大学戴维斯分校杨帆博士和北京大学博士研究生卫宁宁共享。该研究得到中科院重点部署项目、国家自然科学基金、科技部“973”项目的资助。(来源:中国科学报 郭爽 张刚强)

 
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