蝎毒的生化研究及临床应用

蝎毒因具有重要生理功能而日益引起科学家们的重视。近年来,国外对蝎毒的研究进展极为迅速。1981年6月在法国马赛召开的欧洲动、植物、微生物毒素专题讨论会上的117篇论文中竟有22篇是关于蝎毒研究的。故作者在前文对蝎毒的一般性质及其生理效应综述的基础上,在此着重介绍蝎毒素的研究和我国蝎毒研究状况,以飨读者。一、蝎毒素的生化研究蝎毒是一类由20—80个氨基酸组成的多肽。按照作用机理,它可分为神经毒素和细胞毒素,按作用对象则可分为昆虫毒素(IsTx)和哺乳动物毒素、(MaTx)。毒素有很高的专一     

炭疽毒素及其细胞受体的研究进展

炭疽毒素由 3种蛋白组成 :保护性抗原 (protectiveantigen ,PA)、致死因子 (lethalfactor,LF)和水肿因子 (edemafactor ,EF) .综述炭疽毒素研究的最新进展 .主要介绍炭疽毒素的关键致病因子———LF的结构与功能 ,炭疽毒素膜转运成分PA的结构及其受体 (anthraxtoxinreceptor ,ATR)和其cDNA克隆的结构 ,并讨论了在炭疽的治疗、预防和毒素在肿瘤治疗中的可能应用 .     

鲢、鲤和鲫肝细胞原代培养

微囊藻毒素(Microcystins)是一类淡水水体中危害很严重的生物毒素(Biotoxin),由微囊藻毒素所引发的环境问题及其对人类健康的危害正日益受到科学家的关注1.已知微囊藻毒素作用的靶器官为肝脏,以往的研究多集中在微囊藻毒素对动物肝脏组织的损伤,如口服或腹腔注射毒素,引起肝组织结构破坏、肝出血甚至肝坏死,但用整体实验动物或器官研究微囊藻毒素毒理学较难深入,因此建立毒理学实验模型十分重要.肝脏作为动物体内最重要的解毒器官,是研究微囊藻毒素毒理学的主要对象.一般毒理学实验都采用肝脏原代培养细胞,因为原代培养细胞生理生化及遗传特性稳定,适于研究外界毒物的毒性、毒理及肝细胞对毒物的应答和解毒机理.本实验通过对鲢(Hypophthalmichthy molitrix Carier et Valencienines)、鲤(Cyprinus carpio Linnaeus)和鲫(Carassius auratus Linnaeus)肝脏原代细胞培养,以建立稳定的毒理学实验模型,为微囊藻毒素毒理学研究奠定基础.       

肉毒毒素及其在国内外临床上的应用

1989年12月美国食品药品管理局(FDA)批准注射用A型肉毒毒素(BOTOX)作为新药上市,是世界上第1个用于临床的微生物毒素.此后,英国(Dysport)、中国(衡力,BTXA)同类产品相继问世,成为当今国际三大知名品牌.昔日闻而生畏的毒素,今日变为治病良药,既是观念上的突破和更新,也开创了微生物毒素用于临床治疗的先河.     

扇贝毒素pectenotoxins(PTXs)研究进展

扇贝毒素(pectenotoxins,PTXs)是一类聚醚大环内酯结构的脂溶性海洋生物毒素,是由海洋甲藻中的鳍藻属Dinophysisspp.的几个种产生的,1984年首次从日本的养殖扇贝Patinopecten yessoensis中发现鉴定,具有很高的小鼠腹腔注射致死毒性。近年发现的地理区域不断扩大,我国尚属空白。就这一毒素的结构、来源生物、毒性、携带生物、地理分布、降解代谢及风险评估等研究现状作一系统综述,并分析展望了今后我国藻毒素研究的重点方向。     

微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用.MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁.近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果.MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体.针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望.     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白毒性片段的结构域在毒杀昆虫中的作用

苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringiensis)杀虫晶体蛋白的毒性片段包含三个不同的结构域。通过对毒性片段编码基因的定点诱变和体外重组 ,已经对结构域的功能有了较清晰的认识。一般认为结构域Ⅰ参与孔道的形成 ,结构域Ⅱ决定毒素与受体的特异性结合 ,结构域Ⅲ主要调节毒素的活性。本文根据国外研究 ,从毒素蛋白质结构的不同组织层次 ,阐述了这些区域的结构与其功能的关系。     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白毒性片段的结构域在毒杀昆虫中的作用

苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringiensis)杀虫晶体蛋白的毒性片段包含三个不同的结构域。通过对毒性片段编码基因的定点诱变和体外重组 ,已经对结构域的功能有了较清晰的认识。一般认为结构域Ⅰ参与孔道的形成 ,结构域Ⅱ决定毒素与受体的特异性结合 ,结构域Ⅲ主要调节毒素的活性。本文根据国外研究 ,从毒素蛋白质结构的不同组织层次 ,阐述了这些区域的结构与其功能的关系。     

植物病原真菌毒素的研究现状

近几年来,关于寄主专化性毒素(Host-Specific Toxin,HST)的作用机制及分子生物学方面的研究有了新进展;在14种寄主专化性毒素中,以Alternaria属的病原菌产生的专化性毒素的研究更为深入。非寄主专化性毒素(Non-Host-Specific Toxin,NHST)的研究着重在毒素产生的条件、生物活性测定、抗性鉴定以及检测被感染植物体的毒素含量等。本文综述了一些能产生专化性毒素和非专化性毒素的植物病原真菌,有链格孢(Alternaria)、镰孢(Fusarium)、尾孢(Cercospora)、轮枝孢(Verticillium)、梨孢(Pyricularia)、疫霉(Phytophthora)、长蠕孢(Helminthosporium)、黑团孢(Periconia)和核盘菌(sclerotinia)等属的病原菌。从所发表的文献表明真菌毒素在植物病害发展中起着重要作用。     

创伤弧菌溶细胞素细胞毒性机制的研究进展

创伤弧菌(Vibrio vulnificus)是一种有荚膜的革兰阴性嗜盐弧菌,存在于海水及海产品中.该菌主要引起原发性败血症和严重的创口感染.原发性败血症病人多发生低血容量性休克伴多脏器功能衰竭,病死率高.创伤弧菌感染的致病机制至今尚未完全阐明.动物实验发现该菌的毒力可能包含诸多因素,如胞外溶细胞素(VVC)、金属蛋白酶(弹性蛋白分解酶)、荚膜多糖(CPS)等.VVC是由结构基因vvhA编码的一种相对分子质量(Mr)为50 851的细胞外蛋白质,是一种能使细胞形成孔道的细胞毒素和溶血毒素,是创伤弧菌向胞外释放的唯一细胞毒素,由大多数致病菌株产生,具水溶性,对热不稳定,能溶解哺乳动物红细胞及中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,具有血管渗透因子活性.经VVC注射的实验鼠可出现与创伤弧菌败血症病人同样的临床和病理表现,毫克以下水平即可对实验鼠致死.VVC在创伤弧菌感染致病机制中的确切地位尚有争议,但因其具有穿孔特性而颇受人们关注.目前对VVC的细胞毒性机制已有广泛研究和报道,但其确切机制尚未完全明了.本文将近年来国外有关研究的情况作一综述.     

炭疽毒素受体结构和功能研究进展

肿瘤血管内皮标志物8(TEMS)和毛细血管形态发生蛋白2(CMG2)是已知的两个炭疽毒素受体,它们的主要功能是当炭疽杆菌侵染细胞时介导炭疽毒素进入宿主细胞.这两个受体都是涉及到细胞外基质动态平衡的I型跨膜蛋白,并且都因为它们在血管生成或血管内皮细胞中表达增强而被发现.有研究发现TEM8能够调节内皮细胞迁移和血管形成,而CMG2则在内皮细胞增殖过程中起重要作用.进一步的研究显示它们与整联蛋白同源性较高,但它们确切的生理功能和作用机制尚不明确.本文中,主要讨论这两种蛋白的结构和它们作为炭疽毒素受体介导炭疽毒素进入细胞的分子机制,然后我们简单探讨一下TEM8在靶向肿瘤血管内皮细胞的抗血管生成和抗肿瘤疗法方面的研究进展,最后我们展望了下一步炭疽毒素受体研究的热点-它们的配体及生理功能研究.     

Bt毒素在转基因棉花与土壤系统中的分布

研究了转Bt基因棉花与土壤系统中Bt毒素的分布.结果表明,两种转Bt基因棉花地上部(叶片、茎秆)的毒素表达量(103.5～134.1 ng·g^-1)显著高于地下部分(根系)(44.7～21.2 ng·g^-1),土壤中Bt毒素总量可通过转基因棉花地上部分秸秆的处理得到控制;Bt毒素在转Bt基因棉花根系分泌物中的含量极低,如果控制Bt毒素的其它导入来源,将显著降低转Bt基因作物释放中因Bt毒素导入而引发的对土壤生态系统的扰动.     

重组α-银环蛇毒素的纯化及活性分析

以表达重组α-银环蛇毒素的高效表达菌株BL21(PDZ04)为材料,研究重组α-银环蛇毒素(α-bungarotoxin,α-BgTx)的分离纯化.采取亲和色谱和离子交换色谱的方法都得到了重组α-银环蛇毒素的纯品.首先从天然的银环蛇毒干粉中分离纯化得到了天然α-银环蛇毒素的纯品.然后以天然α-银环蛇毒素为对照来检测重组α-银环蛇毒素的抗原性和毒性.ELISA结果显示其具有与天然α-银环蛇毒素相似的抗原性,以小鼠为动物模型,纯化的重组α-银环蛇毒素与天然α-银环蛇毒素相比,其腹腔注射的LD50也基本一致,约为0.22μg/g.结果表明利用基因工程的方法生产蛇神经毒素是可行的.     

蝎β型昆虫毒素的结构及其与钠通道作用机制

蝎毒素是蝎为防卫的需要而产生的一系列活性短肽.其中蝎昆虫特异性毒素可特异性结合并调控昆虫可兴奋细胞膜上的钠离子通道,是研究离子通道结构与功能的首选探针,并在转基因抗虫植物及生物杀虫剂研究方面具有潜在的应用价值.本文对蝎β型昆虫毒素的结构与功能及其对钠离子通道的作用方式和β毒素的电压传感器捕获(voltage sensor-trapping)模型做一综述,为进一步揭示蝎β毒素的结构与功能的关系和在农作物抗虫领域的应用提供依据.     

RNAi介导的棉铃虫氨肽酶N基因Haapnl和钙粘蛋白基因Ha_BtR沉默对Cry1Ac毒力的影响

氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)和钙粘蛋白(cadherin)是存在于鳞翅目昆虫中肠刷状缘膜囊(brush border membrane vesicles,BBMV)上Bt毒素Cry1A的受体.本实验将棉铃虫Helicoverpa armigera氨肽酶N1基因Haapnl和钙粘蛋白基因Ha_BtR双链RNA(dsRNA)注入棉铃虫4龄幼虫体内,以研究这两种受体基因沉默后对Cry1Ac毒力的影响.结果表明:注射dsRNA(1 μg/头)进行基因沉默后,Haapnl mRNA表达量比注射缓冲液(elution solution,ES)的对照下降了30%～49%,Ha_BtR mRNA表达量下降了30%～37%.注射Haapnl dsRNA的幼虫在40和70 μg/cm2 Cry1Ac活化毒素下的死亡率显著低于注射ES的幼虫,而在100和170 μg/cm2 Cry1Ac原毒素处理下两者死亡率无显著差异;Cry1Ac活化毒素以及原毒素对注射Ha_BtR dsRNA幼虫与注射ES幼虫的毒力均无显著差异.当同时注射Haapnl及Ha_BtR dsRNA后,干扰后的幼虫对Cry1Ac活化毒素和原毒素的敏感性均显著下降.本研究进一步证明了棉铃虫Haapnl和Ha_BtR均是Bt毒素Cry1Ac的功能受体,这两种受体蛋白共同参与Cry1Ae的毒杀作用过程.该结果也提示.Haapnl或Ha_BtR基因产生突变都可能导致棉铃虫对CrylAc产生抗性.     

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 .     

铜绿微囊藻毒株M.8641的毒素

M.8641是从武汉东湖分离培养的一株有毒的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),它产生两种环状短肽肝毒素。经凝胶过滤及HPLC等过程纯化,Waters Pico Tag系统测定,其主毒素(毒素Ⅰ)的氨基酸组成为:Glu(1),β-Masp(1),Ala(Ⅰ),Arg(2),Mdha(1),FAB-MS和MS/MS测定分子量为m/z1038,元素组成为C_(49)H_(76)O_(12)N_(13)。毒素Ⅱ的氨基酸组成,除一分子Arg为Leu取代外,其余与毒素Ⅰ相同,分子量m/z 994,分子式C_(49)HT_(75)O_(12)N_(10)。毒素Ⅰ和Ⅱ的毒性分别为129和42μg/kg(i.p.),二者在细胞中的含量各为0.12及0.01mg/kg。FLC测定表明M.8641的两种毒素与MCYST-RR和-LR有相同的Rf值。从氨基酸组成、分子量、分子式及毒性等资料分析,亦证明毒素工相当于MCYST-RR,毒素Ⅱ相当于MCYST-LR。     

炭疽毒素的性质

前言 近年来,国外对炭疽毒素的研究,取得了一些进展。根据目前炭疽病的预防及其治疗现状,研究此一问题有其现实意义。目的在于:了解毒素的作用机理;发展新的免疫制剂;提供有效的治疗方法。本文仅就炭疽毒素的性质作一概述。本着“洋为中用”的方针,在作为参考时,有待于去伪存真,并在实践中加以检验。 一、概述     

中毒性休克综合症

麦迪逊城威斯康星大学的一位微生物学家分离和鉴定了一种能引起中毒惟休克综合症(一种与高吸水率棉塞的使用有关的疾病)的毒素。M.Bergdoll在“生物化学”杂志上报告说,这种由葡萄球菌产生的毒素与引起公共食物中毒的毒素关系密切。用这种毒素,Bergdoll提出一种化验系统,棉塞制造商可用这种方法来研究某些材料是怎样刺激毒素产生的,并剔除那些具有潜在危险的棉塞材料。Bengdoll现在生产抗该毒素的抗体。他的目的是要开发一种临床上有用的诊断试验。     

乳酸菌对微囊藻毒素的清除

【目的】研究唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius BBE09-18)、发酵乳杆菌(L.fermentum BBE09-29)以及干酪乳杆菌(L.casei Zhang)对藻毒素的清除能力以及影响乳酸菌清除藻毒素的主要因素,以期为进一步解析乳酸菌清除藻毒素的作用机制提供理论基础,并为去除食品体系中的藻毒素提供新的思路。【方法】研究乳酸菌细胞的不同生理状态(活细胞与死细胞)对藻毒素清除能力的影响,考察菌浓差异、起始藻毒素浓度差异、葡萄糖的供给等对乳酸菌清除藻毒素效能的影响。【结果】3株实验乳酸菌均具有清除藻毒素的能力,其中,L.casei Zhang的藻毒素清除能力最强,当藻毒素初始浓度为150μg/L时,24h后残留藻毒素浓度为85.5μg/L,清除率可达43%。此外,研究还发现乳酸菌活细胞的清除能力显著高于热失活后的死细胞。添加外源物质葡萄糖能显著提高实验菌株清除藻毒素的效率,在初始浓度为1800μg/L的藻毒素溶液中,当添加5%(w/v)葡萄糖后,L.casei Zhang经24h可清除92%的藻毒素。【结论】3株乳酸菌均具有藻毒素清除能力;同时,菌体浓度以及菌体自身的生理状态对藻毒素的清除效率具有重要影响,乳酸菌对藻毒素的清除可能与菌体的代谢活性相关。