蜘蛛毒液中的酶具有生物经济潜力

2025-06-08 18:31来源:本站

  

  Enzymes in spider venom have bioeco<em></em>nomic potential

  作为一种有毒的动物,蜘蛛利用它们的化学武器来捕获猎物或防御猎物。小的神经毒素以受害者的中枢神经系统为目标。在对毒素进行深入研究的同时,德国黑森州LOEWE生物多样性转化基因组学中心(TBG)的科学家们将注意力转向了复杂毒液鸡尾酒中也含有的酶。

  他们发现了这些促进生化反应的蛋白质的巨大的、以前被忽视的多样性。根据研究人员的说法,这些可能对生物经济应用具有很大的价值。

  全世界大约有52000种蜘蛛,它们种类繁多,产生的毒液是所有动物毒液中最复杂的:仅一种蜘蛛的毒液就含有3000多个分子。这些主要属于小型神经毒素,用于制服昆虫。

  来自德国吉森市弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态学研究所(IME-BR) LOEWE中心TBG的一组研究人员现在研究了以前被忽视的蜘蛛毒液成分,并发现了一些令人惊讶的东西。

  在他们的研究中,他们表明,除了神经毒素,经过大量研究的蜘蛛毒液还含有多种酶。他们的研究结果发表在《npj生物多样性》杂志上。

  “过去,一些开创性的研究表明蜘蛛毒液中存在酶,但从未进行过有针对性的搜索。我们承担了这项任务,系统地筛选了迄今为止所有毒液分析蜘蛛的原始数据,以寻找酶。我们能够证明,它们的毒液中实际上有140多种不同的酶家族,”研究负责人、吉森IME-BR动物基因组学工作组负责人蒂姆·莱

  德克博士解释说。

  “这意味着,到目前为止,我们大大低估了蜘蛛毒液的化学多样性,因为所有对复杂性的计算都是基于神经毒素的。”

  根据作者的说法,这项工作的结果不仅为更好地理解蜘蛛毒液的进化和功能提供了新的研究方法,而且为蜘蛛毒液的使用开辟了新的视角。

  “酶是生物经济的关键组成部分。它们加速化学反应,具有副产物生成极低、能耗低和可生物降解性的特点。因此,它们可以用来以高度可持续的方式创造价值。因此,工业界正在不断寻找新的酶来源,”工作组的博士生、该研究的第一作者约瑟芬·德雷斯勒解释说。

  “例如,我们发现的一些酶可以用于洗涤剂或废物管理,因为它们具有分解脂肪或降解蛋白质的特性。他们可以为那里的可持续转型做出重大贡献,”德雷斯勒说。

  吉森大学的科学家们的工作强调了隐藏在动物毒液中的翻译潜力,尤其是蜘蛛的毒液。“到目前为止,蜘蛛毒液社区只专注于医疗或农业应用。我们的发现开启了建立一个全新应用研究领域的可能性,”l

  德克解释说。

  “但我们才刚刚开始,因为只有不到1%的蜘蛛物种被研究了毒液。我相信,我们将在世界剩余99%的蜘蛛动物群中取得更多令人兴奋的发现。”

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