黑寡婦蜘蛛毒液為何如此致命

在動物王國中，毒蜘蛛黑寡婦的毒液令人聞風喪膽。這種毒液由7種不同毒素組成，就像一款專為捕獵調制的“雞尾酒”。

大多數毒素的目標是昆蟲和甲殼類動物的神經系統。但有一種特別的成分——α-蛛毒素，卻對脊椎動物有著致命殺傷力，尤其對人類構成威脅。

當α-蛛毒素找到它的目標——神經細胞間突觸時，就像一把精密的鑰匙找到了鎖眼。它與突觸上的特定受體結合，就像打開了潘多拉魔盒，導致鈣離子如潮水般涌入。這一過程引發了神經遞質的過度釋放，導致劇烈的肌肉收縮和痙攣，身體內部仿佛上演了一場失控的舞蹈。

現在，為了揭開這個過程背后的奧秘，德國明斯特大學的研究人員利用低溫電子顯微鏡和分子動力學模擬技術，以近乎原子級的精度捕捉到了α-蛛毒素在細胞膜上的一舉一動。

他們發現，毒素與受體結合并不只是簡單的黏附。相反，毒素的一部分會形成一個細長的“莖”，像是一根微型針頭，直接穿透細胞膜。更讓人驚訝的是，這個“莖”會在膜上制造一個小孔，充當鈣離子進入細胞的通道。分子動力學模擬顯示，鈣離子正是通過這個孔上方的選擇性門進入了細胞，引發了后續一系列反應。

這一發現揭示了α-蛛毒素是如何以一種前所未見的方式模仿天然鈣通道的功能。這不僅增加了人們對毒素作用機理的理解，也為開發更有效的解毒劑、治療某些類型的癱瘓以及創造新型生物殺蟲劑開辟了新的可能。

動物的致命毒素，原本令人畏懼，但科學研究，讓它成為一把打開未來生物技術創新大門的鑰匙。

◎ 來源|科技日報