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三种虎纹捕鸟蛛神经毒素的结构与功能研究

戴捷  
【摘要】: 虎纹捕鸟蛛(Selenocosmia huwena)是栖息在云南、广西山区的大型毒蜘蛛,其精毒中含许多生物学活性物质。作者从其毒液中分离纯化到三种新型的多肽神经毒素,完成了它们的氨基酸序列测定,并对它们生物学活性进行了鉴定。同时作者对美洲蜚蠊DUM神经元细胞急性分离与培养进行了初步的探索。 (1)、HWTX-Ⅶ和HWTX-Ⅷ的结构与功能研究。结合离子交换和反相高效液相色谱从虎纹捕鸟蛛粗毒分离纯化到2种虎纹捕鸟蛛毒素,命名为虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅶ和虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅷ。经质谱测定这2种毒素的相对分子质量分别为3,981.02和4,171.12。氨基酸序列分析发现,这2种虎纹捕鸟蛛毒素同源性非常高,只有6个残基位点的不同。虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅶ和虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅷ的生物学功能相似,都能对蝗虫起到麻痹作用;对小鼠的中枢神经作用高剂量能使小鼠致死,但低剂量虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅷ能使小鼠产生惊厥反应,而低剂量虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅶ不能使小鼠产生惊厥反应;这2种毒素都能阻断小鼠离体膈神经膈肌的神经肌肉传递,且与虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅰ混合后都具协同作用。 (2)、HWTX-Ⅹ的结构与功能初步研究。通过两次直接反相HPLC从虎纹捕鸟蛛粗毒中分离纯化到一种新的毒素成分,命名为虎纹毒素Ⅹ(Huwentoxin Ⅹ,HWTX-Ⅹ),质谱鉴定其相对分子质量为2931.34,其氨基酸序列为NH_2-KCLPPGKPCYGATQKIPCCGVCSHNKCT-COOH,其中6个半胱氨酸形成3对二硫键。序列比较发现HWTX-ⅹ与其它虎纹毒素同源性不足30%,而与两种钙离子通道阻断剂臭虫毒素Ptu1和芋螺毒素(ω-SVIA同源性高达50%左右。HWTX-X对小鼠离体膈神经膈肌的神经肌肉传递阻断作用较弱,脑室注射发现其对小鼠有麻痹作用,通过膜片钳实验发现其对成年大鼠背根神经节(DRG)细胞上高压激活的N-型钙离子通道有阻断作用,而对L-型钙通道无作用。腹腔注射该毒素对蝗虫无作用。 (3)、DUM神经元细胞急性分离和培养的初步探索。使用酶消化和机械分离出成年美洲蜚蠊的腹部末端神经节(TAG),然后 在无菌条件下分离DUM神经元细胞。


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