新的测序技术着眼于金刚毒素的医学潜力

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  新的测序技术着眼于金刚毒素的医学潜力

  2009年4月29日

  金刚毒素是某些有毒海洋蜗牛毒液的一种成分,具有独特的能力,可以用它的特殊名称。

  当在一个满是上级的坦克中注入温顺的小龙虾时,毒药会引起妄想的妄想;小家伙开始四处走动,就像他的坦克之王一样。任何给定的毒液都可能含有数百种毒素,如金刚,包括一些在医学上有用的毒素,但从毒液样本中取出它们并不是一件容易的事。现在,洛克菲勒大学的研究人员在方法论上取得了突破性进展,设计了一种方法,可以将这种蒸馏过程加速数个数量级,从而提高了他们能够测试大量这些分子的医疗潜力的前景。

  虽然听起来很奇怪,但世界上一些最致命的天然药物有可能成为最有益的,因为它们的多种多肽成分 - 或毒素 - 经过数亿年的进化而精制而成,具有极佳的目标和作用。操纵不同种类的细胞。洛克菲勒质谱与气体离子化学实验室负责人Brian T. Chait说:“这些生活在地球上的小动物是开发这些生物活性分子的主人,远远超过我们。” 。 “这是一个巨大的,大部分尚未开发的美丽分子宝藏。”

  挑战在于将极其复杂的毒液毒素分解成它们的组成肽,然后进一步确定每种肽的确切氨基酸序列,以便精确复制和测试它们以准确发现它们如此擅长。

  Chait,博士后博士Beatrix Ueberheide,昆士兰大学的高级研究员David Fenyo和Paul Alewood专注于使用单一锥形蜗牛的毒液,这种锥形蜗牛是Conus纺织品的成员,因其光亮的外壳而被称为“金布”。 “它是一种非常缓慢,相当美丽的蜗牛,可以匍匐前进并捕杀其他软体动物,”Chait说。“密切相关的锥形蜗牛捕杀鱼类,因为鱼类可以非常快速地在三维空间中移动,所以蜗牛必须非常快速地杀死,”Chait他们强大的毒液也杀死了几个人,它被一根鱼叉刺穿,蜗牛刺入鱼中。“这就像雷击一样,”Ueberheide说。

  从历史上看,解码锥形蜗牛的毒液肽的任务不幸地以蜗牛的速度进行,研究团队有时需要花费很长一段时间才能找到一个单独的密码。洛克菲勒开发的新方法可以将该速率提高几个数量级。

  相关故事研究人员揭开鱼类繁殖背后的秘密,称为玛丽微生物可能与抑郁症有关.Synopsys发布植入物设计和患者特异性计划的新软件在本月由美国国家科学院院刊发表的研究中,该团队透露了完整的信息。 31个锥形蜗牛肽的氨基酸序列,也称为从头序列,包括金刚毒素,使用不到7%的受试者毒液。 “直到最近,即使是单一的毒素测序通常也需要从一些蜗牛中汇集毒液,”Chait说。

  质谱法的实践通过切割氨基酸之间的键,最理想地在每个氨基酸之间,并测量所得颗粒的质荷比来提炼构成蛋白质的肽的元素氨基酸序列。然后将该数据与已知氨基酸序列的质荷比。但数据通常有间隙,因为质谱仪不能在所有正确的位置破坏键,并且一些粒子不带电,因此无法测量。

  洛克菲勒团队设计了一种方法来对毒素样品进行充电,使质谱仪能够使用相对较新的电子转移解离技术(ETD)切割更多的肽键。

   结果是数据具有更高的信息含量,并且包含较少的差距,这使得使用传统技术的研究人员变得迟钝。该团队还开发了一个计算机程序,通过检查包含已知毒液肽的DNA代码的数据库的部分序列来帮助填补空白。

  已知某些单独的肽毒素非常特异地仅针对单一类型的离子通道。在锥形蜗牛中,它必须立即杀死捕获它的猎物,复杂的毒液混合物靶向广泛的不同离子通道,控制运动运动和神经传递。该团队希望最终解码大量毒液肽并确定其目标。 “最终,我们希望在一侧有大量的毒素,然后在另一侧有大量的离子通道,”Chait说。 “一旦你将毒素与他们的离子通道结合起来,你就可能找到一些在医学上有用的东西。”

  出处:http://www.rockefeller.edu/