黑寡妇蜘蛛毒液为何如此致命

黑寡妇蜘蛛毒液为何如此致命

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澎湃

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黑寡妇蜘蛛的α-蛛毒素通过在神经细胞中形成钙通道来破坏神经信号，从而导致肌肉痉挛。 图片来源：德国明斯特大学

在动物王国中，毒蜘蛛黑寡妇的毒液令人闻风丧胆。这种毒液由七种不同毒素组成，就像一款专为捕猎调制的“鸡尾酒”。

大多数毒素的目标是昆虫和甲壳类动物的神经系统。但有一种特别的成分：α-蛛毒素，却对脊椎动物有着致命杀伤力，尤其对人类构成威胁。

当α-蛛毒素找到它的目标——神经细胞间突触时，就像一把精密的钥匙找到了锁眼。它与突触上的特定受体结合，就像打开了潘多拉魔盒，导致钙离子如潮水般涌入。这一过程引发了神经递质的过度释放，导致剧烈的肌肉收缩和痉挛，身体内部仿佛上演了一场失控的舞蹈。

现在，为了揭开这个过程背后的奥秘，德国明斯特大学的研究人员利用低温电子显微镜和分子动力学模拟技术，以近乎原子级的精度捕捉到了α-蛛毒素在细胞膜上的一举一动。

他们发现，毒素与受体结合并不只是简单的黏附。相反，毒素的一部分会形成一个细长的“茎”，像是一根微型针头，直接穿透细胞膜。更让人惊讶的是，这个“茎”会在膜上制造一个小孔，充当钙离子进入细胞的通道。分子动力学模拟显示，钙离子正是通过这个孔上方的选择性门进入了细胞，引发了后续一系列反应。

这一发现揭示了α-蛛毒素是如何以一种前所未见的方式模仿天然钙通道的功能。这不仅增加了人们对毒素作用机理的理解，也为开发更有效的解毒剂、治疗某些类型的瘫痪以及创造新型生物杀虫剂开辟了新的可能。

动物的致命毒素，原本令人畏惧，但科学研究，让它成为了一把打开未来生物技术创新大门的钥匙。

本文原文来自科技日报