圖盧姆的西巴爾巴努斯是在尤卡坦半島的 anchialine 洞穴中發現的一種有毒的足足類動物,是唯一一種具有毒液系統的甲殼類動物。
法蘭克福歌德大學研究員 Björn von Reumont 博士及其同事表示:“有毒動物將有毒化合物注入其他生物體內,主要是為了自衛或捕食。”
“許多毒液含有蛋白質,這些蛋白質經過進化可以調節目標生物體的一系列生理功能。”
“研究這些生物活性可能會導致藥理學或農業化學應用。”
他們說:“經過徹底研究的大多數毒液和毒液蛋白主要源自蛇、蜘蛛、蝎子和昆蟲等標誌性和陸地群體。”
「海洋物種受到的研究關注有限,只有少數魚類和無脊椎動物物種——如海葵、水母、錐螺、頭足類動物、多毛類動物和最近的紐蟲類——得到了更好的研究。
「由於毒液及其有毒蛋白質在各種動物譜系中獨立進化,因此研究新譜系一方面提供了識別具有有趣生物活性的新型毒液化合物的機會,另一方面增強我們對趨同功能特徵進化的理解」。
在他們的研究中,研究人員調查了甲殼類動物毒液中發現的勝肽的生物活性圖盧姆的西巴爾巴努斯。
這種水下洞穴居住的甲殼類動物屬於雷米百科,於 20 世紀 80 年代首次被描述,目前包括 28 個現存物種。
“圖盧姆的西巴爾巴努斯生活在天然井中,即墨西哥尤卡坦半島的水下洞穴系統,」科學家說。
「穴居人將毒腺產生的毒液直接注入獵物體內。」
“這種毒素含有多種成分,包括一種新型勝肽,以其甲殼類動物生產者的名字命名為西巴爾賓。”
“其中一些西巴爾賓含有其他毒素(尤其是蜘蛛產生的毒素)所熟悉的特徵結構元素:肽的幾個氨基酸(半胱氨酸)以形成結狀結構的方式彼此結合。 ”
“這反過來又使勝肽能夠抵抗酶、熱和極端 pH 值。”
“這種結蛋白通常充當神經毒素,與離子通道相互作用並麻痺獵物——某些西巴爾賓也有這種作用。”
研究表明,該團隊測試的所有西巴賓肽,特別是 Xib1、Xib2 和 Xib13,都能有效抑制哺乳動物系統中的鉀通道。
「在開發治療包括癲癇在內的一系列神經系統疾病的藥物時,這種抑製作用非常重要,」馮·魯蒙特博士說。
“Xib1 和 Xib13 也表現出抑制電壓門控鈉通道的能力,例如神經或心肌細胞中發現的鈉通道。”
“此外,在高等哺乳動物的感覺神經元中,這兩種肽可以激活參與信號傳導的兩種蛋白質——激酶 PKA-II 和 ERK1/2。”
“後者表明它們參與了疼痛敏化,這開闢了疼痛治療的新方法。”
團隊的發現發表在雜誌上BMC生物。
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埃爾·皮涅羅-朱尼爾等人。 2024. 來自remipede毒液的多樣化進化的xibalbin變體抑制鉀通道並激活PKA-II和Erk1/2信號傳導。BMC生物公司22、164;二:10.1186/s12915-024-01955-5