成果名称 ---【 中国马氏钳蝎神经毒素的结构与功能研究 】

基本信息
所属机构
中国科学院生物物理研究所
主题词
神经毒素;马氏钳蝎;晶体结构
研究起止时间
1985.01 至2001.12
成果公报内容
中国马氏钳蝎(Scorpion Buthus mortensii Karsch, BmK)中含有多种神经毒素,分别作用于钠、钾、钙、氯等多种离子通道,并对哺乳动物、昆虫、甲壳动物具有不同的专一性。同时,马氏钳蝎在中国用作传统中药已有上千年的历史,其药理作用与这些活性多肽/蛋白质分子具有密切关系。因此,研究这些天然毒素分子的结构与功能不仅具有重要的基础科学意义,而且将为有关药物和生物杀虫剂的研发建立分子生物学基础。本项目的取材为广泛分布于中国和东南亚地区的蝎种,具有区域资源特色。研究工作主要在国家"863"生物高技术研究计划和国家自然科学基金资助下完成。 本研究成果的主要内容包括:1、完成了11种不同活性分子的纯化、序列分析和功能鉴定;2、测定其中5种有代表性的分子的高分辨率晶体结构,分别是BmK M1(1.75A)、M2(1.70A)、M4(1.3A)、M7(1.3A)和M8(1.85A);3、完成了十种基因的克隆,对其中的BmK M1实现了高效表达;4、在精确结构与功能关系的指导下,完成了20多种功能突变体的研究,揭示了重要的活性相关部位及分子作用机理。 本成果的原创性内容包括:1、在蝎神经毒素研究中首次发现碱性和中性分子,并在此基础上建立了一个活性敏感分子系列,他们具有显著不同的神经毒性并分属不同的类型(alpha和alpha-like);2、首次在神经毒素分子中发现顺式肽链的存在并通过晶体结构的系列测定和系统比较分析,发现调控生物毒性发挥的"荷电调节机理",以及影响毒素分子与受体结合专一性的"顺式肽链调节机理";3、发现BmK昆虫毒素具有显著镇痛活性,揭示了该类毒素分子的新性能,具有广泛的应用前景;4、建立了BmK哺乳动物神经毒素的高效表达体系,其表达产率优于国际上对该类分子基因表达的已有水平;5、通过批量突变体构建、表达和功能测试,直接揭示活性相关残基,验证了我们自己提出的分子作用模型。 以该成果为基础,已在国内外SCI收录的重要学术刊物发表研究论文25篇,被他人引用100余次。


| 联系我们 | 网站地图 | 版权声明 |

版权:中国科学院 主办:中国科学院科技促进发展局 承办:中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12

建议使用1024×768 分辨率 IE6.0以上版本浏览器