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动物神经毒素作用机制揭示

来源 : 科技日报

时间 : 2026-06-22

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记者从深圳医学科学院获悉,由该院创始院长颜宁院士领衔的研究团队聚焦人体神经系统中重要的电压门控钠离子通道Nav1.6,揭示了三种来自动物的激动型多肽神经毒素对钠离子通道的调控机制,为神经系统疾病精准药物研发开辟了新路径。相关研究成果日前在线发表于国际期刊《自然》。

人类神经元的信号传导依赖于动作电位的产生与传播,而这一过程的起始,离不开电压门控钠通道(Nav)的精密调控。Nav1.6是神经系统最重要的兴奋性钠通道之一,其功能异常与发育性癫痫性脑病等多种神经系统疾病密切相关,是备受关注的药物靶点之一。

研究团队发现,蝎毒Cn2并非简单地“抱住”蛋白质,而是被一条N-糖链牢牢“搂住”。这使得这条原本姿态灵活的糖链因固定毒素和通道而变得稳定,并从“旁观者”变为“参与者”。这提示,在药物设计中,糖基化修饰也能实现分子胶效果,是不容忽视的重要靶位。

芋螺毒素ɩ-RXIA的策略截然不同。它摊开自己,像一根“分子绳索”横跨通道表面,将第一和第四电压感受域牢牢拴住,稳住通道激活状态。

研究团队还解开一个经典谜题:ɩ-RXIA里罕见D-型苯丙氨酸独特的手性构型为毒素提供了更为合适的构象,使其能以更适配的几何姿态让毒素的羧基末端与Nav1.6贴合。

子弹蚁毒素Pc1a则像一枚“分子楔子”,直接嵌入细胞膜脂质界面,并同时接触多个关键耦合部件,像胶水将其粘连。Pc1a不仅显著降低激活电压,还几乎消除钠通道的快速失活,使神经元持续放电,这就解释了子弹蚁叮咬为何引发剧烈且持久的痛觉。

这项研究清晰展示了自然界的三种天然来源毒素如何通过截然不同的方式结合并激活Nav1.6通道,加深了对钠通道门控机制的理解,为理性设计选择性Nav通道调节剂(如镇痛药、抗癫痫药)提供了精确的结构模板。

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