作為一種有毒的動(dòng)物，蜘蛛利用它們的化學(xué)武器來捕獲獵物或防御獵物。小的神經(jīng)毒素以受害者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)為目標(biāo)。在對毒素進(jìn)行深入研究的同時(shí)，德國黑森州LOEWE生物多樣性轉(zhuǎn)化基因組學(xué)中心(TBG)的科學(xué)家們將注意力轉(zhuǎn)向了復(fù)雜毒液雞尾酒中也含有的酶。

他們發(fā)現(xiàn)了這些促進(jìn)生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)的巨大的、以前被忽視的多樣性。根據(jù)研究人員的說法，這些可能對生物經(jīng)濟(jì)應(yīng)用具有很大的價(jià)值。

全世界大約有52000種蜘蛛，它們種類繁多，產(chǎn)生的毒液是所有動(dòng)物毒液中最復(fù)雜的:僅一種蜘蛛的毒液就含有3000多個(gè)分子。這些主要屬于小型神經(jīng)毒素，用于制服昆蟲。

來自德國吉森市弗勞恩霍夫分子生物學(xué)和應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究所(IME-BR) LOEWE中心TBG的一組研究人員現(xiàn)在研究了以前被忽視的蜘蛛毒液成分，并發(fā)現(xiàn)了一些令人驚訝的東西。

在他們的研究中，他們表明，除了神經(jīng)毒素，經(jīng)過大量研究的蜘蛛毒液還含有多種酶。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《npj生物多樣性》雜志上。

“過去，一些開創(chuàng)性的研究表明蜘蛛毒液中存在酶，但從未進(jìn)行過有針對性的搜索。我們承擔(dān)了這項(xiàng)任務(wù)，系統(tǒng)地篩選了迄今為止所有毒液分析蜘蛛的原始數(shù)據(jù)，以尋找酶。我們能夠證明，它們的毒液中實(shí)際上有140多種不同的酶家族，”研究負(fù)責(zé)人、吉森IME-BR動(dòng)物基因組學(xué)工作組負(fù)責(zé)人蒂姆·萊 德克博士解釋說。

“這意味著，到目前為止，我們大大低估了蜘蛛毒液的化學(xué)多樣性，因?yàn)樗袑?fù)雜性的計(jì)算都是基于神經(jīng)毒素的?！?/p>

根據(jù)作者的說法，這項(xiàng)工作的結(jié)果不僅為更好地理解蜘蛛毒液的進(jìn)化和功能提供了新的研究方法，而且為蜘蛛毒液的使用開辟了新的視角。

“酶是生物經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵組成部分。它們加速化學(xué)反應(yīng)，具有副產(chǎn)物生成極低、能耗低和可生物降解性的特點(diǎn)。因此，它們可以用來以高度可持續(xù)的方式創(chuàng)造價(jià)值。因此，工業(yè)界正在不斷尋找新的酶來源，”工作組的博士生、該研究的第一作者約瑟芬·德雷斯勒解釋說。

“例如，我們發(fā)現(xiàn)的一些酶可以用于洗滌劑或廢物管理，因?yàn)樗鼈兙哂蟹纸庵净蚪到獾鞍踪|(zhì)的特性。他們可以為那里的可持續(xù)轉(zhuǎn)型做出重大貢獻(xiàn)，”德雷斯勒說。

吉森大學(xué)的科學(xué)家們的工作強(qiáng)調(diào)了隱藏在動(dòng)物毒液中的翻譯潛力，尤其是蜘蛛的毒液?！暗侥壳盀橹?，蜘蛛毒液社區(qū)只專注于醫(yī)療或農(nóng)業(yè)應(yīng)用。我們的發(fā)現(xiàn)開啟了建立一個(gè)全新應(yīng)用研究領(lǐng)域的可能性，”l 德克解釋說。

“但我們才剛剛開始，因?yàn)橹挥胁坏?%的蜘蛛物種被研究了毒液。我相信，我們將在世界剩余99%的蜘蛛動(dòng)物群中取得更多令人興奮的發(fā)現(xiàn)?！?/p>