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赖仞团队牵头揭示鼩鼱毒素助力获得最大的觅食收益
2022-01-14 来源:天然药物功能蛋白质组学学科组 作者:廖祉亦
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  有毒动物占了整个动物界的15%以上,但是对有毒动物的研究多数集中在两栖、爬行动物和无脊椎动物,对有毒哺乳动物的研究还很少。中国科学院昆明动物研究所赖仞研究员带领的团队长期从事动物毒素分子多样性发掘及其生态系统功能研究和利用,对蜈蚣、蝎子、马蜂、蜘蛛等有毒节肢动物以及蛇类、蛙类等有毒脊椎动物(Yang et al 2013 PNAS; Yang et al 2015 NC; Xu et al 2015 Chem Rew; Zhang et al 2017 Immunity; Yang et al 2017 Sci Adv; Jin et al 2018 Nat Immunol; Luo et al 2018 PNAS; Han et al 2018 PLoS Biol; Luo et al 2019 NC; Li et al 2019 PNAS; Li et al 2019 NSR; Mwangi et al 2019 PNAS; Gao et al 2019 Protein & Cell; Duan et al 2019 Sci Bull; Yang et al 2020 Sci Adv; Shen et al 2020 Blood; Luo et al 2020 NC; Tang et al 2020 Cir Res; Yang et al 2020 PNAS; Wang et al 2021 APSB; Wang et al 2021 Cell Res, Han et al 2021 Br J Pharmacol)的毒素分子多样性及利用进行了系统的研究。化石证据表明,许多已灭绝的哺乳动物拥有毒液输送系统。现存的有毒哺乳动物包括鼩鼱、鸭嘴兽、懒猴和蝙蝠等,它们通过有凹槽的牙齿将有毒的唾液输送给猎物。动物毒素帮助捕食者获得最大的觅食收益,减少捕食时间并囤积食物。鼩鼱是一种高度活跃的食虫动物,有大量的能量需求,几乎需要不停的进食,其日进食量是其体重的3倍。对于小型猎物,他们往往立刻食用,而对于大型猎物,他们会囤积供以后食用。鼩鼱利用毒液麻痹和制服猎物,因此可以作为一个很好的模型来研究毒液利用和最佳觅食收益之间的关系。

  亚洲短尾鼩鼱(Blarinella quadraicauda)分布在中国西南部和越南北部,其成年体重4-8克。其下颚有两个用于输送毒液的牙齿。中国科学院昆明动物研究所赖仞和蒋学龙研究员领导的团队从亚洲短尾鼩鼱的颌下毒腺中分离出来一种毒素(BQTX)。BQTX特异性分布在唾液腺中(占唾液腺总蛋白的~1%)。BQTX在结构和功能上与蛇、黄蜂和海蜗牛的毒素相似,表明哺乳动物和非哺乳动物的毒液在进化上关联性。BQTX通过增强凝血酶和第十二因子活性并抑制纤溶酶活性,诱导急性高血压和凝血。它还通过抑制弹性蛋白酶表现出强烈的镇痛作用。值得注意的是,该毒素在体内保持16小时半衰期的高血浆稳定性,这可能会延长中毒时间,以麻痹猎物并囤积供日后食用,提示亚洲短尾鼩鼱通过利用毒液以达到最佳觅食收益,也为凝血系统的酶活性调控提供新思路。该研究结果于近期发表于Cellular and Molecular Life Sciences (Shrew's venom quickly causes circulation disorder, analgesia and hypokinesia. Cell. Mol. Life Sci. 79, 35 (2022). DOI: 10.1007/s00018-021-04116-x)。昆明动物研究所廖祉亦博士研究生、唐小芃副研究员、昆明医科大学附属第三医院陈文林主任、蒋学龙研究员为该论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院及云南省科技厅的资助。   

亚洲短尾鼩鼱 


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