黄海葵毒素多肽的研究进展【文献综述】

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1、毕业设计文献综述生物科学黄海葵毒素多肽的研究进展【摘要】：黄海葵（AnthopLeuraxanthogrammica）是舟山海域中常见的一种小型海葵，其身体以及触手中都含有刺细胞，刺细胞中含有海葵毒素[1]。海葵是作用于离子通道的缩氨酸毒素的丰富来源，两类缩氨酸毒素：一类是site-3钠通道毒素；另一类是Kv1钾通道毒素，其特性已被很好的表现，它们中的一部分被用于有价值的药理学试剂[2]。由于海葵种类繁多、分布较广，使得很多海葵毒素未得到研究，极大一部分的海葵毒素的结构与功能都尚不清楚。我们本实验通过反复冻融提取海葵粗毒，并利用多维高效液相色谱对海葵毒素进行分离，同时

2、在动物体上进行杀虫活性分析等方法，从黄海葵粗毒中筛选出七种具有较强杀虫活性的杀虫肽。这七种多肽在100μg/kg体重浓度下对水白虾以及黄粉虫幼虫都具有强且快速的麻痹及很强的致死活性，但其多肽在相同体重浓度下的相对于小白鼠而言毒性作用很弱。通过质谱分析，得到的七种杀虫多肽的分子量约在2~5kDa之间，其中分子量为5018kDa的杀虫多肽质谱得到的氨基酸序列为GGVPCLCDSDGPSVRGNTLSGIIWLRGCPSGWHNCKAHGPTIGWCCKQ。上述研究结果表明舟山黄海葵可在生物农药方面进行深入研究，是一个研究和开发杀虫肽的宝库，同时也为从舟山黄海葵毒素中进一步

3、筛选杀虫肽并深入研究其杀虫机理奠定了基础。【关键词】：黄海葵；海葵毒素；杀虫肽；高效液相色谱；质谱分析；1、前言动物毒器(Venomgland)是动物界亿万年进化过程中为生存(防卫和捕食)形成的高度特化的器官，其产生的毒液中有丰富多样的生物活性专一的多种毒素分子。近年的研究证明，动物毒液是有重要研究价值的生物活性物质的“富矿区”，在生物和人类医学研究中占重要地位，其中对于动物毒素中的多肽类成分的研究日益受到关注。在陆生动物中，蛇，蜂类，蝎及蜘蛛等动物的毒素是人们研究的重点；而在海洋生物中，芋螺，海葵，海兔，海绵等低等海洋动物的毒素因其分子结构新颖，活性强而同样受到重视

4、。目前已有越来越多的毒素多肽成为开发抗肿瘤，抗病毒，镇痛肽，杀虫肽等药物或工具试剂的先导分子，在医学，药学，神经生物学4等各研究领域发挥着越来越重要的作用。因此，动物毒素基因及其编码的活性蛋白质、多肽和其他毒素分子资源正面临许多国家及跨国制药与生物制品公司的激烈争夺。2海葵简介海葵又名海菊花、海淀根,属于腔肠动物门(Coelenterata)、珊瑚虫纲(Anthozoa)、六放珊瑚亚纲(Hexacorallia)。其下有三个目,包括海葵目(Actiniaria)、群体海葵目(Zoanthidea)和角海葵目(Ceriantharia)[1]。海葵种类繁多,目前有报道的

5、已超过1000种,广泛分布于世界各海区，中国海葵品种约占世界的1/10。海葵的触手及身体均含有大量的刺细胞，每个刺细胞里都有一个特殊囊状的细胞器,名为刺丝囊，内储存着毒液,刺丝管盘曲在刺丝囊内,刺丝尖端为刺针。当海葵受到外界机械或化学刺激时,会释放刺丝刺入猎物身体并通过刺丝管将毒素注入猎物体内,以此达到捕食或防御的目的。3海葵毒素多肽的研究海葵是一种作用于离子通道的缩氨酸毒素的重要来源，推测这是刺细胞动物所特有的，被用作捕捉猎物和防御天敌的化学武器。一些从海葵中分离的钠离子和钾离子通道缩氨酸毒素，由于它们对特定通道的高亲和力，已经被作为贵重的药理学试剂广泛应用。通过H

6、PLC、质谱、膜片钳、分子测序等技术对舟山绿海葵毒素的活性成分进行分离与鉴定，并通过注射海白虾、黄粉虫等对分离样品做初步的毒性检测，我们得到部分毒性成分，其具体结构与功能进一步鉴定中。海葵多肽毒素的研究是天然动物毒素的一个重要领域，当前对海葵多肽毒素研究已成为继蛇毒、蝎毒，芋螺毒研究之后的又一个天然毒素研究的热点。对于海葵毒素的研究具有以下几个方面的意义：①作为新型生物医药的分子模板；②作为药物靶点的探针；③神经生物学研究的工具试剂；④新型生物杀虫剂的先导分子；⑤蛋白质工程的框架分子和研究基因形成，突变和进化的理想模型。目前已经从约40种海葵中分离到超过70种多肽毒素

7、，根据其作用靶点的不同可以分为三大类，分别为作用于电压门控钠离子通道(Nav)的毒素，分子量为3-5kDa；作用于电压门控钾离子通道(Kv)的毒素，分子量为3.5-6.5kDa；以及作用于其他离子通道的多肽毒素。3.1海葵钠通道毒素：4海葵钠通道毒素是在上世纪七十年代从海葵中分离到的一类多肽毒素分子，目前通过分离纯化以及基因克隆的方法从海葵中总计分离到超过50种钠通道毒素，Norton等根据其氨基酸序列差异将其分为三种类型，分别为1型，2型和3型[2]。1型和2型钠通道毒素通常由46-49个氨基酸残基组成，分子中均含6个半胱氨酸并形成三对二硫键，连接