黑寡妇蜘蛛的毒液含有七种特定的蛛毒素，但只有一种——α-蛛毒素——针对包括人类在内的脊椎动物。化学家们在明斯特大学现在已经以接近原子的分辨率破译了膜插入之前和之后的α-蛇毒素的结构。
两种不同四聚体状态下 α-蛇毒素的冷冻电镜结构。图片来源：Klink等人.，两个：10.1038/s41467-024-52635-5。
蛛毒素是黑寡妇蜘蛛（黑寡妇蜘蛛属）毒液的主要有毒成分。贼）。
毒液包括脊椎动物特有的 α-蛇毒素、五种杀虫毒素（α、β、γ、δ 和 ε-蛇毒素）以及一种甲壳类动物特有的毒素。
“α-蛇毒会干扰神经系统中的信号传输，”明斯特大学研究员 Björn Klink 及其同事说。
“一旦 α-蛇毒素与突触的特定受体（神经细胞之间或神经细胞与肌肉之间的接触）结合，钙离子就会不受控制地流入信号细胞的突触前膜。”
“这会引起神经递质的释放，引发强烈的肌肉收缩和痉挛。”
“尽管这个过程表面上很简单，但其背后却有一个非常复杂的机制。”
为了更好地了解钙流入突触前膜的机制，作者使用了高性能冷冻电子显微镜（cryo-EM）和分子动力学（MD）计算机模拟。
他们表明，α-河豚毒素与受体结合时会发生显着的转变。
部分有毒分子形成茎，像注射器一样穿透细胞膜。
作为一个特殊功能，该茎在膜上形成一个小孔，充当钙通道。
MD 模拟表明，钙离子可以通过位于孔正上方一侧的选择性门流入细胞。
明斯特大学研究员 Christos Gatsogiannis 表示：“这种毒素以高度复杂的方式模仿突触前膜钙通道的功能。”
“因此，它在各个方面都与所有先前已知的毒素不同。”
“新发现开辟了广泛的潜在应用。”
“拉曲毒素具有相当大的生物技术潜力，包括开发改进的解毒剂、瘫痪治疗方法和新型生物农药。”
这学习发表在杂志上自然通讯。
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克林克分校等人。 2024. α-蛇毒素转变为阳离子选择性孔的结构基础。纳特·共同15、8551；二：10.1038/s41467-024-52635-5
