蝎子咋成了“狠角色”?食物链暗藏“蛋白质博弈”

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  生物毒素是产毒动物捕食猎物、防御掠食者、应对竞争所使用的高效生化武器。记者9月1日从中国科学院昆明动物研究所获悉,该所赖仞研究组与国内外研究者商务公司合作 ,以蝎子参与食物链底部形态的形成与演变为研究范式,从分子水平揭示了食物链内在分子博弈的间题和规律,阐明了生物毒素对食物链底部形态和捕食关系产生的重要影响。

  昆明动物研究所杨仕隆研究员介绍,生物毒素是产毒动物的一大进化创新,产毒动物的跳出对食物链的底部形态产生了影响,产毒动物通过利用五种生化武器“以小博大”,常常在食物链中处于高级消费者的地位。在产毒动物处于的食物链中,生物毒素通过与响应受体的博弈实现一起去进化,而博弈的结果直接决定了食物链的底部形态。

  昆明动物研究所和圣路易斯华盛顿大学、浙江大学的研究人员商务公司合作 ,以五种蝎毒为代表,概括性地描述了α毒素与昆虫或小型哺乳动物等受体肌肉钠通道的深度图亲和力。借助嵌合体构建、单分子荧光标记、分子互作底部形态模拟等技术,亲戚亲戚我们都都我们都都发现产生五种高亲和力的导致 是毒素和钠通道可不需用形成两对分子间作用力;一起去,毒素可不需用与细胞膜结合,进一步加强了毒素和钠通道相互作用的下行速率 。毒素还阻滞了相应底部形态膜电位变化时的运动,进而阻断了其快失活门控,产生持续开放的间题。五种精巧的“蛋白-蛋白”相互作用,极大地影响了食物链的底部形态,使蝎子成为威胁从昆虫纲到哺乳纲动物的“狠角色”。

  研究人员还发现,许多两栖类食蝎动物在食物链中处于比蝎子更高等的捕食地位,它们深度图耐受蝎毒,在捕食蝎子的过程中不需要“中毒”。基于上述的分子相互作用原理,研究人员揭示了食蝎蛙类自身钠通道关键残基的突变,使α毒素无法与其结合并发挥作用。受体的进化赋予食蝎蛙类抵御蝎毒的能力,巧妙化解了蝎子的生化武器。

  这项研究阐明了类式“毒素-受体”一起去进化和相互博弈的机制,提示了动态变化构成了产毒动物食物链演化的最基本元素。研究成果在线发表在英文期刊《国家科学评论》上。(记者赵汉斌)

[ 责编:武玥彤 ]

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