上海新闻网

首页 > 正文

蝎子咋成了“狠角色”?食物链暗藏“蛋白质博弈”

www.hishidai.net2019-09-13

科技日报,昆明,9月1日(记者赵汉斌)生物毒素是捕食者捕食猎物,防御食肉动物和应对竞争的高效生化武器。记者于9月1日从中国科学院昆明动物研究所获悉,莱芜研究所的研究团队与国内外研究人员合作,以蝎子为参与形成和演变食物链结构。研究范式,从分子水平揭示食物链的分子博弈。现象和法律阐明了生物毒素对食物链结构和捕食的重要影响。

昆明动物研究所研究员杨世龙表示,生物毒素是产生毒素的动物的主要进化创新。产生毒素的动物的出现对食物链的结构有影响。烟草生产的动物使用这些生化武器“小到大”,通常在食物链中。处于高级消费者的位置。在存在有毒动物的食物链中,生物毒素通过具有响应受体的游戏共同进化,并且游戏的结果直接决定了食物链的结构。

昆明动物研究所与华盛顿大学,圣路易斯大学和浙江大学的研究人员合作,一般描述了α毒素对受害者如昆虫或小型哺乳动物的肌肉钠通道的高亲和力,以蝎子为代表毒液。通过嵌合构建,单分子荧光标记,分子相互作用结构模拟等,他们发现这种高亲和力的原因是毒素和钠通道可以形成两对分子间力;同时,毒素可以与细胞膜结合,进一步增强了毒素和钠通道之间相互作用的效率。毒素还阻止相应的结构膜电位的移动,这反过来阻止其快速失活门控并产生连续的开放现象。这种巧妙的“蛋白质 - 蛋白质”相互作用极大地影响了食物链的结构,使蝎子成为从昆虫类到哺乳动物的“蹲姿”。

研究人员还发现,一些两栖动物比食物链中的蝎子处于更高的捕食位置,它们对蝎子毒液具有高度抗性,并且在捕食虱子时不会“中毒”。基于上述分子相互作用原理,研究人员揭示了青蛙钠通道关键残基的突变,从而阻止了α毒素与其结合。受体的进化使青蛙具有抵抗蝎毒的能力,并巧妙地解决了蝎子的生物和化学武器。

该研究阐明了类似于“毒素 - 受体”共同进化和相互博弈的机制,表明动态变化构成了产生毒素的动物食物链进化的最基本要素。研究结果在线发表在英文期刊《国家科学评论》上。

(编者:HN666)

http://www.sugys.com/bdsbW6

热门浏览
热门排行榜
热门标签
日期归档