近日，大理大学杨自忠带领的团队在 International Journal of Biological Macromolecules (IF8.5)期刊上发表研究论文：《Integrative transcriptomic and proteomic analysis reveals the toxin diversity of the spider Macrothele bannaensis》。该研究首次系统解析了中国云南西双版纳特有蜘蛛版纳大疣蛛 (Macrothele bannaensis) 的毒液成分多样性。

图1. 文章截图

      大疣蛛科Macrothelidae是蜘蛛目Araneae下的重要类群之一，该科物种个体普遍较大，易养殖，易取毒，是蛛毒开发利用与害虫防治的重要资源。版纳大疣蛛广泛分布在中国云南省西双版纳地区，主要以各种昆虫为食，是生态系统中重要的害虫捕食者。本研究采用转录组学与蛋白质组学相结合的研究策略，通过构建版纳大疣蛛毒腺cDNA文库，结合毒液蛋白质组分析，系统解析了其毒液成分的分子多样性及潜在功能（图2），为探索该物种的生物学特性及开发新型药物先导分子提供了重要基础数据。

      图2. 简易流程图

      为了全面解析版纳大疣蛛的毒素信息，研究人员整合转录组学和蛋白组学数据，共鉴定了65个毒素相关序列。毒腺中除主要成分DRPs外，注释到最多的是Techylectin-like protein，根据相似性推测该蛋白可能参与先天免疫作用。此外还注释到了富含半胱氨酸的分泌蛋白（CRISP）、Adult-specific rigid cuticular protein、以及Gomesin肽等（图3A）。根据半胱氨酸的排列模式将推测得到23条DRPs归属到11个毒素超家族中 (Superfamily 1-11）。目前众多研究表明，DRPs是蜘蛛毒液中最重要的功能成分，本研究也得出了同样的结论，DRPs是版纳大疣蛛毒腺中表达量最高的成分，如毒素超家族1、超家族4、超家族2（图3B）。

图3. 版纳大疣蛛毒腺转录组功能分类

      在版纳大疣蛛毒腺转录组中鉴定的23个DRPs中，其中有12条在毒液蛋白质组被鉴定到，证实了这些毒素在毒液中的存在。通过分析，推测得到23条DRPs（Disulfide-Rich Peptides）的假定多肽毒素前体序列，并根据半胱氨酸的排列方式将其分为11个超家族 (图4）。除超家族9外，其余超家族均具有典型的结构特征，包括信号肽、前肽和成熟肽，符合蜘蛛毒素的一般规律。值得注意的是，其中7条序列与公共数据库Uniprot中的已知毒素同源性较低（同源性低于50%），推测这些多肽毒素可能是版纳大疣蛛毒液中特有的成分。

图4. 毒素超家族分类

      除了DRPs毒素外，还在毒液中鉴定到富含半胱氨酸的分泌蛋白(CRISPs)，Cystatin-1，Peptidase M13 family，磷脂酶D，透明质酸酶（图5）。在所有毒液成分中，从单一成分来看，其中一个CRISPs（Undheim et al., 2013）毒素在转录组和蛋白组中都展示了极高的表达丰度，并且在同属的Macrothele yani中也发现了相似成分，但其分子作用机制仍不清楚，鉴于其显著的高表达水，研究人员推测该毒素可能在大疣蛛的毒液系统中发挥重要的作用，后续应关注更多的大疣蛛蜘蛛物种来佐证。

图5. 版纳大疣蛛毒液中的部分酶及蛋白类成分