PNAS：毛毛虫毒液研究揭示了从细菌中借来的毒素

研究人员发现，毛虫毒液中的毒素与他们以前在昆虫身上见过的任何毒素都完全不同。毛毛虫毒液中的毒素与大肠杆菌和沙门氏菌等致病细菌产生的毒素一样，会在细胞上打洞。毒液是新分子的丰富来源，这些新分子可以被开发成未来的药物、杀虫剂或用作科学工具。

　　

昆士兰大学的研究人员发现，一种臭名昭著的毛毛虫的毒液有着令人惊讶的祖先，可能是运送救命药物的关键。

昆士兰大学分子生物科学研究所的安德鲁·沃克博士和格伦·金教授领导的一个研究小组发现，asp毛虫毒液中的毒素与大肠杆菌和沙门氏菌等致病细菌产生的毒素一样，会在细胞上打洞。

沃克博士说:“我们惊讶地发现，asp毛虫的毒液与我们以前在昆虫身上看到的完全不同。”

“当我们更仔细地观察它时，我们发现蛋白质与一些使你生病的细菌毒素非常相似。”

这种类型的细菌毒素与细胞表面结合，并组装成甜甜圈状的结构，形成孔。

沃克博士说:“这与箱形水母毒液的机制相似，正如我们现在发现的那样，毛虫毒液也是如此。”

“这些毛毛虫的毒液是在4亿多年前通过细菌基因的转移而进化而来的。”

asp毛虫(Megalopyge opercularis，蛾子的幼虫)原产于北美，经常在橡树或榆树上发现。

它看起来可能是无害的，但它长长的毛发般的鬃毛隐藏着有毒的刺，可以带来痛苦的刺痛，就像触摸燃烧的煤或钝器外伤一样——经常把受害者送进医院。

沃克博士说:“许多毛毛虫已经发展出了复杂的防御天敌的能力，包括氰化物液滴和引起剧烈疼痛的防御胶，我们对了解它们之间的关系很感兴趣。”

“毒液是新分子的丰富来源，这些新分子可以被开发成未来的药物、杀虫剂或用作科学工具。

“IMB对蛇和蜘蛛毒液的研究已经证明了它们惊人的潜力，但毛虫毒液的研究尤其不足。

“刺穿细胞孔的毒素具有特殊的药物输送潜力，因为它们能够进入细胞。

“也许有一种方法可以设计这种分子，将有益的药物靶向健康细胞，或者选择性地杀死癌细胞。”

这项研究发表在美国国家科学院院刊(PNAS)上。

Journal Reference:

1. Andrew A. Walker, Samuel D. Robinson, David J. Merritt, Fernanda C. Cardoso, Mohaddeseh Hedayati Goudarzi, Raine S. Mercedes, David A. Eagles, Paul Cooper, Christina N. Zdenek, Bryan G. Fry, Donald W. Hall, Irina Vetter, Glenn F. King. Horizontal gene transfer underlies the painful stings of asp caterpillars (Lepidoptera: Megalopygidae). Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023; 120 (29) DOI: 10.1073/pnas.2305871120