[发明专利]一种昆虫特异性多胺类小分子毒素、其纯化方法及其应用

说明书

本发明提供一种昆虫特异性多胺类小分子毒素(记为AVTX‑623)，其相对分子量为622.3971；其分子式为C₂₈H₅₀N₁₀O₆。本发明还公开了一种上述AVTX‑623的纯化方法，通过超滤、离子交换层析以及反相‑高效液相层析三大步骤，能够从大腹园蛛的毒液中完全纯化出纯净的AVTX‑623，操作步骤简单，损失率低，实用性强。本发明还公开一种上述AVTX‑623的应用，可用于制作杀虫剂或/和神经生物学试剂和药物。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别地，涉及一种从大腹园蛛毒液中提取的昆虫特异性多胺类小分子毒素、其纯化方法及其应用。

背景技术

大腹园蛛(Araneus ventricosus)是一种以昆虫为食的中型蜘蛛，在分类上隶属于节肢动物门，蛛形纲，蜘蛛目，圆蛛科，圆蛛属。大腹园蛛是目前世界上分布最广的蜘蛛之一，其毒液中存在大量能麻醉或致死昆虫的毒性成分。探索这些昆虫特异性毒素分子的结构与功能特点，从中筛选出可能用做神经生物学研究工具试剂和药物及杀虫剂的前体分子。

目前，针对大腹园蛛毒液的研究很少，日本Kawai等人通过研磨大腹园蛛毒囊得到毒囊提取物，发现大腹园蛛毒囊提取物能抑制龙虾神经肌肉接头兴奋性突触后电位，对抑制性突触后电位没有影响；此外该毒囊提取物能抑制谷氨酸诱导的突触后膜去极化，而对天门冬氨酸诱导的突触后模去极化没有影响。段志贵等人采用电刺激方法得到纯净的毒液(大腹园蛛毒液)，并对其中的蛋白质成分进行了分析，此外还发现该毒液对昆虫有选择性作用，对脊柱动物无明显毒性。其他未见关于该蜘蛛毒液昆虫特异性小分子毒素分离纯化和功能研究的报道。

因此，设计一种能够从大腹园蛛的毒液中提取有利于制作神经生物学试剂和药物以及制作杀虫剂的毒素具有重要意义。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种从大腹园蛛的毒液中分离纯化出来的昆虫特异性多胺类小分子毒素，。该昆虫特异性多胺类小分子毒素的相对分子量为622.3971；其分子式为C₂₈H₅₀N₁₀O₆，其结构式如下：

经过质谱及核磁共振技术确定该昆虫特异性多胺类小分子毒素的分子式、结构式和空间结构。经过对数据库和文献调研发现，一种来自叶金蛛(Argiope lobata)毒液的乙酰多胺类小分子毒素ArgTX-636比本发明所得昆虫特异性多胺类小分子毒素(计为AVTX-623)多了一个亚甲基，其分子式为C₂₉H₅₂N₁₀O₆，其结构式如下：

ArgTX-636和AVTX-623两者因结构上的差异造成了分子功能上的明显差异：(1)本发明所得AVTX-623能够特异性地作用于昆虫钠离子通道，其对昆虫钠通道的作用剂量比ArgTX-636低十倍；对昆虫的活体毒性结果表明，AVTX-623对昆虫的半有效麻醉剂量比ArgTX-636低20倍；(2)对脊椎动物NMDA受体活性上，本发明所得AVTX-623的作用剂量也比ArgTX-636稍低；(3)本发明所得AVTX-623是一种新的天然分子，其对昆虫的选择性活性比已发现的相似分子ArgTX-636要高得多。

本发明的第二目的在于提供一种上述昆虫特异性多胺类小分子毒素的纯化方法，具体包括以下步骤：

第一步、毒液的超滤，具体是：将电刺激收集到的毒液利用超滤管分离，重复多次，合并滤液，得到含有昆虫特异性多胺类小分子毒素的非蛋白质小分子毒素混合物；

第二步、非蛋白质小分子毒素混合物的离子交换层析，具体是：将非蛋白质小分子毒素混合物采用强阳离子交换柱进行分离，得到洗脱峰；选择经生物质普检测出的目标峰作为反相-高效液相层析的目标峰；