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芋螺是一种生活在热带海洋浅水区的软体动物,以海洋中的小型鱼类,贝壳类动物以及各种在海底栖息的蠕虫为食。芋螺毒素是一类分泌于芋螺毒液管中的富含二硫键(也有极少数不含二硫键)的小肽,一般长度在12-30个氨基酸左右,是芋螺捕食的主要武器。相对于其他动物毒素,芋螺毒素序列变异大,活性多样,己成为近来国际上毒素研究的新热点,同时某些芋螺毒素已成为神经生物学重要的工具试剂以及作为药物或药物的先导化合物来进行应用和开发研究。
本文通过蛋白质分离纯化和基因克隆的手段,从中国南海采集到的几种芋螺中发现了一系列新的芋螺毒素,它们分别属于A、O、M、T等超家族。通过二硫键定位研究在M超家族中发现了一种新的二硫键连接方式,同时利用NMR测定了含有这种新的二硫键连接方式的新型芋螺毒素mr3e溶液中的结构,发现其与其他以报道的M超家族芋螺毒素的空间结构有较大的改变,而且利用进化树分析的方法也发现含有该种新型二硫键连接方式的芋螺毒素在进化上也在M超家族中属于新的一支。同时从大理石芋螺中分离纯化到了一个不含有二硫键的新型毒素Mr1931,并且得到了它的cDNA序列,通过化学合成、酶切鉴定手段,证实了其肽链倒数第三位为D型氨基酸。第一次报道了α芋螺毒素的基因组基因结构,在其内元中发现了两种长度不同的重复序列。根据对基因序列的比较,发现α芋螺毒素可能通过外元重组的方式来进化。从大理石芋螺中克隆及纯化了7个新的T一超家族芋螺毒素,这些毒素的信号肽较为保守,而成熟肽序列超变异。其中纯化到的mr5a与mr10c有不同的二硫键连接方式,分别属于T超家族中的τ和x芋螺毒素。