中文摘要
蜘蛛毒是具有生物学多样性的组合多肽库,蕴藏着许多极具学术价值和应用前景的多肽。我国蜘蛛逾4000种,如何充分挖掘这一巨大天然药物资源是当前相关领域科研工作者的重要课题。穴居狼蛛分布于我国新疆等地,前期研究表明其毒素成分复杂,富含细胞毒活性肽,且在多肽组成、结构模体等方面与当前深入研究的数种蜘蛛毒素也有较大区别,因此是研究蜘蛛毒素分子多样性及其机制,筛选活性肽的较好模型。传统研究方法往往只能研究毒素中少数多肽,而对于大量的可能具有重要价值的多肽却是鞭长莫及。本项目拟通过结合cDNA文库、2D-LC、Edman 降解、以及高灵敏度、高通量的质谱分析等技术研究穴居狼蛛多肽毒素表达谱,以阐明其分子多样性,发现有重要生物学意义毒素分子,重点筛选有较好应用前景的抗菌或抗癌活性肽,发现新型蜘蛛毒素结构模体,并为蜘蛛毒素分子进化、结构与功能关系、毒素分子之间以及与靶点之间的相互作用规律研究提供线索。
结题摘要
本项目以新疆穴居狼蛛毒液为研究对象,阐明多肽毒素的分子多样性,并对其中具有药用前景的多肽的生物学活性和分子机制开展了深入研究。 首先构建了穴居狼蛛毒腺cDNA文库,测序获得了223个全长毒素前体序列和95个非毒素序列。 这是目前文献报道中从一种蜘蛛鉴定的最多序列的研究,极大的展示了穴居狼蛛多肽毒素的分子多样性。非毒素序列分析也为毒液的产生、翻译后修饰和分泌的认识提供了线索。 在cDNA文库基础上,利用酿酒酵母表达系统成功表达和纯化了6个多肽毒素,这为蜘蛛多肽毒素研究减少依赖于提取天然蜘蛛毒液和保护蜘蛛物种奠定了基础。 本研究对于分离于该毒液的一组抗癌活性多肽的结构与功能进行了深入研究,尤其是重点研究了lycosin-I的作用机制。Lycosin-I为形成alpha-螺旋的23肽,特异性的诱导肿瘤细胞凋亡,其作用机制依赖于线粒体死亡信号通路以及上调P27蛋白抑制细胞增殖,同时,lycosin-I在裸鼠荷瘤模型上具有较好的疗效,具有开发新型抗肿瘤药物的前景,以此为基础获得国家重大新药创制项目的资助。 本项目研究发表研究论文8篇,获国家发明专利1项,申请PCT专利1项,毕业硕士研究生3名。
