多肽類蠍昆蟲神經毒素胃毒型殺蟲劑的研究

《多肽類蠍昆蟲神經毒素胃毒型殺蟲劑的研究》是依託揚州大學，由邵建華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：多肽類蠍昆蟲神經毒素胃毒型殺蟲劑的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：邵建華
• 依託單位：揚州大學

項目摘要

蠍昆蟲神經毒素具有選擇性強、活性高及結構穩定三大特點，被視為最具開發潛力的生物殺蟲劑之一。但是目前尚沒有合適的給藥方式，能夠達到自然界蠍子捕食獵物迅速致死的效果。本課題組通過分子設計和定點突變，構建並篩選得到3個高效、低毒候選突變體，其中rLqh αIT-1與1% Calcofluor配伍後，表現出良好的胃毒性，矯正死亡率提高了3倍。人類蛋白類藥物的PEG修飾，成功實現了藥物的口服和注射給藥療效無顯著差異，這給多肽類殺蟲分子胃毒劑的研究提供了科學依據。因此，本項目擬在前期工作基礎上，借鑑人類口服蛋白類藥物的PEG化技術，繼續篩選高效、無毒的Lqh αIT候選突變體；對其進行PEG修飾，增強對蛋白酶的耐受性和透膜吸收能力；探究在1% Calcofluor配伍下，先導PEG化產物。從而增加蠍毒素rLqh αITs的胃毒作用。本項目有望為多肽類殺蟲分子的有效套用尋找一條快捷有效的給藥途徑。

結題摘要

本項目設計並篩選Lqh αIT的特定位點突變體，獲得的6個單、雙突變體表現出比天然毒素增強的昆蟲毒性和減弱的哺乳動物毒性，其中rLqh αIT-1在兩個方面表現最好。確定了對rLqh αIT N端進行PEG修飾化學方案及分離純化方案，經陽離子交換色譜和凝膠過濾色譜兩次純化後，修飾產物純度達85%以上。PEG產物較未修飾的rLqh αIT-1在中腸腸液的穩定性有所提高。PEG-rLqh αIT-1在與1% Calcofluor 配伍時,實現了蠍昆蟲毒素經口給藥的胃毒活性，表現出了較強的殺蟲作用（同等給藥劑量時,48小時死亡率達43%）。但是尚未達到自然界蠍子捕食獵物時的迅速致死效果。於是我們進一步尋找能夠進一步增強rLqh αIT經口給藥效果的物質。我們發現3個具有3,4-亞甲二氧基，4個具有鬼臼毒素反式五元內酯環結構的新木脂素類物質與PEG-rLqh αIT-1和1% Calcofluor 配伍使用時能夠使殺蟲效果提高2-3倍，是非常有潛力的增效劑。以上工作實現了多肽類昆蟲神經毒素經口給藥的胃毒性。我們還將繼續從天然植物次生代謝產物中尋找多肽類昆蟲毒素的增效劑,以期達到用量微、起效快的自然界殺蟲效果。