间斑寇蛛毒素的蛋白质化学与蛋白质组学研究新进展

间斑寇蛛Latrodectus tredecimguttatus俗称"黑寡妇"蜘蛛。其毒素不仅存在于毒腺中,而且存在于其身体的其他部分、卵粒甚至新生幼蛛体内。研究间斑寇蛛毒腺和毒腺外材料中的毒素成分,探明它们之间的异同、进化关系和生物学作用,具有重要的理论和实际意义。现代蛋白质化学和蛋白质组学技术的发展为间斑寇蛛蛋白质和多肽毒素的研究提供了有效手段,从而可以同时从单一纯化蛋白质和组学的层面探究毒素作用的分子基础和作用机制。到目前为止,间斑寇蛛毒素的蛋白质化学与蛋白质组学研究已取得一定的进展,但相关研究尤其是毒腺外材料来源的毒素研究还有待进一步深入。     

间斑寇蛛(L.tredecimguttatus)室内饲养及活体采毒方法的初步探讨

间斑寇蛛Latrotectus tredecimguttatus是目前已知毒性最强的蜘蛛之一,为了解决间斑寇蛛毒素研究中毒素来源有限的问题,本实验室开展了间斑寇蛛的室内人工饲养与采毒方法的研究,着重探索影响室内饲养间斑寇蛛生长发育、成活率及繁殖力的主要因素及活体采毒方法.结果表明,温度、湿度和食物种类等多种因素都影响湖南一带室内饲养间斑寇蛛的效果,但相对而言,空气的相对湿度是最重要的因素.与同批次的雌、雄蛛交配比较,利用前批次雌蛛与相隔30天左右的后批次雄蛛交配更有利于产卵率的提高.间斑寇蛛幼蛛度过适当长度的"卵袋期"对于以后的成活与生长发育,尤其是早期的成活与生长发育来说是必要的.尽管有多种方法可用来进行间斑寇蛛的活体采毒,但电刺激采毒法是最佳的活体采毒方法.     

间斑寇蛛 L.tredecimguttatus粗毒抗血清制备及其活性分析

间斑寇蛛Latrodectus tredecimguttatus是世界上毒性最强的蜘蛛之一,其毒液中含有许多大分子物质,可用于制备抗血清。将粗毒过滤除菌后作为抗原,加弗氏佐剂背部皮下免疫豚鼠。加强免疫3次后经检测抗血清效价达到1：8,再次加强免疫后断颈处死豚鼠放血,分离血清,经饱和硫酸铵分级沉淀及阴离子交换柱层析纯化后,采用westernblot法检测抗体所在峰。离体大鼠输精管电刺激收缩反应实验及活体动物给药实验均表明抗体对毒素具有明显的中和作用。特异性间斑寇蛛毒素抗血清为治疗间斑寇蛛咬伤奠定了基础。     

间斑寇蛛幼蛛过冬及其早期饲养管理

间斑寇蛛幼蛛过冬和早期饲养管理是人工饲养的关键。通过比较不同保存温度和不同保存时间下过冬幼蛛的孵化率、存活率和平均体质量,研究了间斑寇蛛幼蛛过冬的规律,并探讨了相对湿度、环境温度和食物种类对幼蛛离开卵囊后的早期生长发育的影响。结果表明:4℃左右是比较理想的卵囊保存过冬温度,但在此温度下保存7个月后存活率开始下降,到13个月幼蛛存活率降为零;卵囊放入低温保存前需在室内放置一段时间(约2个月)以使卵粒孵化成幼蛛;4℃左右下过冬的幼蛛离开卵囊后,在相对湿度55%~60%、环境温度25℃~30℃的条件下,用黄粉虫喂养4周后体质量增长40余倍,成活率达80%以上。     

间斑寇蛛粗毒的生物学特性

近几十年来,间斑寇蛛(Latrodectus tredecimguttatus)已引起相关研究工作者的广泛关注,因为阐明其毒液中的特异性蛋白质和多肽活性成分对蜘蛛咬伤治疗具有重要的意义,且其粗毒液中的生物学活性成分在神经生物学和药物研究方面也有着潜在的应用前景。但直到现在,尽管已有不少研究报道了包括α-latrotoxin在内的几种间斑寇蛛毒性蛋白质的生物学性质和结构,但有关毒液生物学特性的系统研究的报道还很少。本研究采用解剖分离毒囊的方法从产于我国新疆的间斑寇蛛提取粗毒,并对其理化和生物学性质进行了系统的分析。定量测定结果表明,粗毒的蛋白质含量为36.99%,对小鼠和蜚蠊的LD50分别为0.39mg/kg和2.32μg/g体重。小鼠经腹腔注射粗毒后,出现呆滞、共济失调、排汗、痉挛、食欲减退、呼吸短促、睁眼困难等中毒症状,而注射生理盐水的对照小鼠活动正常。粗毒具有透明质酸酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、脱氧核糖核酸酶、乙酰胆碱酯酶、蛋白水解酶等多种水解酶的活性。10μg/ml该粗毒可以在31min±3.05min内完全抑制电刺激引起的大鼠输精管的收缩反应。6μg/ml粗毒可在25min±2.2min内完全阻断小鼠膈神经-膈肌标本的神经肌肉接头传递。膜片钳电生理实验显示,粗毒(1g/L)对蜚蠊背侧不成对中间(Dorsal unpaired median,DUM)神经元的快瞬时钾电流、钠电流、高电压激活的钙电流和大鼠背根神经节(Dorsal root ganglion,DRG)细胞延迟整流钾电流、TTX-S型钠电流、高电压激活的钙电流均无明显作用。     

虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅰ cDNA克隆及序列

 从中国珍稀毒蛛种虎纹捕鸟蛛 (Selenocosmia huwena)毒腺中分离纯化的虎纹捕鸟蛛毒素 - (Huwentoxin ,HWTX- ) ,其一级结构、二级结构和溶液构象均已阐明 ,生理功能实验已证实 HWTX- 是一种作用于突触前膜的神经毒素和高阈值钙通道抑制剂 .为深入开展对 HWTX- 的应用研究 ,根据 HWTX- 多肽氨基酸序列 ,设计其 N-端、C-端和中间段 3组简并引物 (引物 、引物 和引物 ) .从虎纹捕鸟蛛毒腺提取制备 m RNA,逆转录合成 c DNA.以引物 和引物 为引物 ,采用 PCR方法对虎纹捕鸟蛛毒腺总 c DNA进行简并引物扩增 ,得到两条相对特异性的 DNA片段 ,产物直接与 PCR克隆载体 p UC- T连接 .重组子经原引物再次 PCR扩增和同位素标记引物 进行 Southern分子杂交鉴定 .对 4个重组子测序结果表明 ,有 1个重组子所对应的氨基酸顺序与 HWTX- 一致 ,Gen Bank数据检索说明 HWTX- c DNA编码序列确实是一个从未报道的序列 .本研究结果为 HWTX- 在真核细胞表达 ,大量获取蜘蛛毒素组分奠定了基础 .     

海南捕鸟蛛毒素-Ⅵ的分离纯化及鉴定

从分布于我国海南省的海南捕鸟蛛（Selenocosmia hainana)粗毒中,应用阳离子交换色谱和反相高效液相色谱分离得到1种多肽神经毒素,命名为海南捕鸟蛛毒素－Ⅵ（Hainantoxin-Ⅵ,HNTX-Ⅵ)。MALDI－TOF南谱分析及氨基酸序列分析表明该多肽毒素分子量为3.998 49kDa,序列为NH2－ECKYLWGTCEKDE－HCCEHLGCNKKHGWCGWDGTF－COOH,其中的6个Cys形成3对二硫键。HNTX－Ⅵ能阻断小鼠膈神经膈肌标本神经肌肉接头传递,脑室及硬膜外注射毒能使小鼠瘫软。同源性搜索表明该毒素与蜘蛛Grammostola spatulata毒素HaTx和蜘蛛Scodra griseipes中的SGTx1毒素有很高的同源性,而后两种毒素均为K^ 通道阻断剂。     

虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅵ的分离纯化与鉴定

通过离子交换及反相HPLC,从虎纹捕鸟蛛毒液中分离得到1种新的哺乳类神经毒素,命名为虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅵ（Huwentoxin-Ⅵ,HWTX-Ⅵ）。MALDI-TOF质谱仪分析及氨基酸序列分析表明该多肽毒素分子量为4.44018kDa,序列为H2N-CIGEG VPCDE NDPRC CSGLV VLKKT LHGIW IKSSY CYKCK-COOH,其中6个Cys形成3对二硫键,小鼠脑内注射实验表明,HWTX-Ⅵ对神经系统具有明显的致瘫作用。这种致瘫作用又具有可逆性。     

间斑寇蛛的生态学观察与实验

报道间斑寇蛛首次在南方大批量人工养殖成功所获得的行为生态学资料:养殖方法、捕食与食谱、活动规律、蜕皮与体色的关系;温度和湿度对间斑寇蛛活动能力、成活率、蜕皮率的影响;温度和食物对其若蛛生长发育的交互影响作用。间斑寇蛛生长发育的适宜温区是20～30℃,RH55%～75%;最适合温度为25℃,RH65%,苍蝇为较理想的食物。结合野外进行了种群密度的调查、初步分析了其种群分布与栖境生物群落的关系。     

间斑寇蛛生活习性的初步观察

采用野外调查和室内饲养相结合的方法,观察研究了间斑寇蛛(Latrotectus tredecimguttatus)的生活习性和行为,介绍了对其生境、捕食、交配、产卵、孵化以及幼蛛成长、寿命等的观察结果,并对该蛛的互残行为、幼蛛饲养、伤害人畜等情况进行了讨论。     

新疆两种剧毒蜘蛛及其咬伤防治

介绍了新疆两种剧毒蜘蛛间斑寇蛛和穴居狼蛛的外形、生态,人被咬伤后的中毒症状以及防治方法。     

指形龙隙蛛毒腺中抗凝活性多肽挖掘

目的：有毒动物毒腺分泌大量结构多样和功能丰富的活性多肽,是多肽药物开发的天然宝库。目前仅有一小部分有毒动物活性多肽被研究,因此有必要建立一种更加高效的活性多肽挖掘方法。方法：以指形龙隙蛛为研究对象,通过对毒腺样本进行转录组测序、数据分析与多肽挑选,多肽重组表达制备,体外活性筛选和动物模型体内活性评价等方法,进行抗凝活性多肽的开发。结果：筛选到一种凝血因子Xa抑制剂PDBPE-001,多肽分子量为9 889.82 Da,由92个氨基酸残基组成,有4对二硫键。该多肽可通过重组表达的方式高效制备,对凝血因子Xa的抑制活性呈浓度依赖性,其半抑制浓度约为0.807μmol/L。在体内血栓模型中,30 mg/kg PDBPE-001能起到良好的抗血栓效果。结论：首次从指形龙隙蛛中获得了一个新型Factor Xa抑制剂,为新型抗凝血药物开发提供了一个全新的先导多肽分子。     

虎纹捕鸟蛛毒素及类似多肽

虎纹捕鸟蛛毒素及类似多肽梁宋平（湖南师范大学生物学系,长沙４１００８１）关键词虎纹捕鸟蛛毒素多肽神经毒素对研究离子通道、神经递质受体、神经突触传递等神经生物学和神经药理学问题具有重要意义。继在蛇、蝎和芋螺等动物毒中发现很多有重要价值的专一性神经毒素之...     

3种中型蜘蛛卵袋形态特征与纤维组成结构

采用扫描电镜和氨基酸自动分析仪对球蛛科(Theridiidae)温室拟肥腹蛛(Parasteatodatepidariorum)、肖蛸蛛科(Tetragnathidae)肩斑银鳞蛛(Leucauge blanda)及狼蛛科(Lycosidae)猴马蛛(Hippasa holmerae)3种中型蜘蛛卵袋的超微结构和氨基酸组成进行了观察。形态观察表明,这3种蜘蛛的卵袋形态各异,温室拟肥腹蛛卵袋一头尖,呈梨状;肩斑银鳞蛛卵袋呈扁平状;猴马蛛卵袋呈椭球形。扫描电镜观察表明,温室拟肥腹蛛卵袋外覆盖层仅仅由一种均一直径的柱状腺丝组成,而另外2种蜘蛛卵袋外覆盖层主要由柱状腺丝与少量其他丝腺纺出的丝纤维组成。氨基酸组成分析表明,温室拟肥腹蛛卵袋外覆盖层的丝纤维的氨基酸组成与具有保守性的其他种类蜘蛛柱状腺丝心蛋白的氨基酸组成差异较大,这表明其可能含有新的丝心蛋白家族成员。本文根据氨基酸组成与扫描电镜的结果分析探讨了不同直径丝纤维的丝腺来源。     

玫瑰红绿海葵触手cDNA表达文库的构建和初步分析

海葵共有 10 0 0多种 ,栖息于世界各地的海洋中 ,从极地到热带、从潮间带到深海都有分布 ,我国地处温带和亚热带 ,海葵种类较多[1 ] 。海葵的单体呈圆柱状 ,柱体开口端为口盘 ,口盘周围环生众多触手 ,触手上有被称为刺丝囊的毒腺结构 ,能分泌毒液 ;柱体下端为基盘 ,海葵以其基盘吸附于甲壳、海藻等物体上 ,较少运动。海葵毒液成分主要是蛋白质和多肽 ,它们对甲壳类动物有较大毒性 ,对人或其它高等动物的毒性则相对较小。现代研究表明 ,海葵多肽毒素有多种药理效果 ,这些毒素主要作用于神经及心血管系统 ,可引起强心、降低血压、麻痹肌肉等多…     

剌毒鱼毒素研究进展

刺毒鱼是具有发达棘刺的有毒鱼类,其由表皮组织转化而成的毒腺能分泌毒液,毒液通过棘刺注入猎物体内,引起剧痛、痉挛、红肿、呕吐、溶血、心肌麻痹和血压下降等症状。已发现的刺毒鱼毒素主要来自鼬鱼、鲶鱼、江觚、鲈鱼等,其毒性组分主要为具有溶血活性、酶活性及神经毒性的蛋白质或多肽。目前仅有一种石头鱼（stonefish）抗毒素用于临床。本文就刺毒鱼的种类、毒素生化及药理特征的最新进展作一简要综述。     

东亚钳蝎氯毒素BmKCT的表达和功能鉴定(英文)

从中国东亚钳蝎ButhusmartensiiKarsch的毒腺cDNA文库中分离得到了一个编码毒素蛋白多肽 (命名为BmKCT)前体的全长cDNA序列 .该毒素多肽与已报道的氯毒素 (chlorotoxin)高度同源 ,其蛋白质一级序列有 6 8%的同源性 .为了鉴定BmKCT的生物学功能 ,通过pGEX系统成功地表达了BmKCT ,并用GST亲和层析和凝胶过滤的方法获得了纯化的重组BmKCT毒素蛋白 (rBmKCT) .通过膜片钳实验 ,记录了rBmKCT对人脑星型胶质瘤细胞 (gliomascell)表面的氯离子通道电流的作用 .结果显示 ,BmKCT可以显著抑制人脑星型胶质瘤细胞表面的氯离子通道电流 ,并且这种抑制作用在一定程度上是可逆的 .实验证明 ,在细胞水平上 ,BmKCT是一种新的短链氯离子通道抑制剂 .     

LRH-PE40重组毒素的高效表达及其特异性细胞毒性

将肿瘤特异性抗体、细胞因子和激素等导向物质与毒性分子如动植物毒素、放化疗药物、细菌毒素等用化学方法偶联起来或用基因融合的方法将各自的基因连接起来表达融合蛋白,制成具有特异靶向特性及细胞毒性作用的导向药物,即所谓“生物导弹”,可以选择性地杀伤相应的抗原相关细胞或受体相关细胞,对其他无关细胞则较少或无影响。这项技术在肿瘤治疗、器官移植、自体免疫病和慢性感染等疾病的治疗上,显示出广阔的前景。     

大疣蛛毒素-Ⅵ的分离纯化及部分生物学活性鉴定

从雷氏大疣蛛(Macrothele raveni)粗毒中,结合阳离子交换和反相高效液相色谱分离到一种多肽神经毒素,命名为大疣蛛毒素-VI(Raventoxin-VI).经MALDI-TOF质谱分析,它的分子量为(5 371.6±0.5) Da.利用Edman降解气相蛋白质测序仪测得其氨基酸序列是NH2-NIIKGRVVKLCGGCAQKCCDREPRCDPCRTCVENVGT-GGGYLSSNKKCNGS-COOH,其中8个Cys形成4对二硫键.Raventoxin-Ⅵ能阻断小鼠膈神经膈肌标本神经肌肉接头传递,脑室注射能使小鼠瘫软.从一级结构上没有发现与该毒素有较高相似性的其他蜘蛛毒素.     

Cry1Ab蛋白对拟环纹豹蛛胚胎发育过程中形态和化学物质含量变化的影响

利用稻田蜘蛛优势种拟环纹豹蛛为研究对象,检测Cry1Ab蛋白在拟环纹豹蛛卵囊内的含量及Cry1Ab蛋白对拟环纹豹蛛胚胎发育过程中形态特征的变化、化学物质含量和卵粒内4种保护酶活性的影响。结果表明：在胚胎发育过程中,卵粒中Cry1Ab蛋白含量随发育时间延长而减少,通过对卵粒中的化学物质的测定,发现蛋白质含量水平对照组要显著高于实验组（P〈0.05）,糖和脂肪含量对照组和实验组之间无显著差异。卵粒内超氧化物歧化酶（SOD）、乙酰胆碱酯酶（AchE）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）4种酶活力除了GSH-Px酶活力实验组高于对照组外,其余3种酶活力均低于对照组。通过石蜡切片和液体石蜡透明观察,实验组较对照组胚胎发育历期延长。该研究证明在胚胎发育时期Cry1Ab蛋白影响了卵粒内SOD、AchE、GSH-Px和CAT酶的活力,且Cry1Ab蛋白对拟环纹豹蛛的胚胎发育产生了一定程度的影响。