全 文 ：生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
第 18卷 第 4期
2006年 8月
Vol. 18, No. 4
Aug., 2006
A-超家族芋螺毒素研究进展
陈伟华1,2*，王志强2，韩禹宏2,3
（1 华东理工大学生物工程学院，上海 200237；2 同济大学蛋白质研究所，上海 200092；
3中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，上海 200031）
摘　要：芋螺毒素是生物毒素中迅速发展的新领域, 是很有价值的药物或药物先导化合物，其中 A-超
家族芋螺毒素是研究最早、了解较为全面的芋螺毒素家族之一，由于其高丰度、化学多样性、强专一
性作用等突出特点成为创新药物发展的宝库。A-超家族芋螺毒素因能选择性阻断 nAChRs的某种亚型，
使它们可作为鉴定 nAChRs及其亚基的有效工具。此外，在药理学方面，A-超家族芋螺毒素除了作为
镇痛药物已进入临床研究外，也有望开发成用于治疗焦虑症、帕金森氏病、肌肉紧张和高血压等病症
的药物。
关键词：芋螺毒素；超家族；离子通道；二硫键
中图分类号：Q516; R966.3　　文献标识码：A
The progress in studies on A-superfamily conotoxins
CHEN Wei-Hua1,2*, WANG Zhi-Qiang2, HAN Yu-Hong2,3
(1Bioengineering Institute, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China; 2 Institute of
Protein Research, Tongji University, Shanghai 200092, China; 3 Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai
Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China)
Abstract: Conotoxin is a new area that attracts increasing attention and developes rapidly in biological toxins.
They are valuable polypeptides that can be used as medicine or its precursor. Among them, the A-superfamily
CTx are the earliest studied. Due to their abundance, chemical diversity, high-specific effect and other advantages,
they have become a precious treasure for developing new medicines. A-superfamily CTx have a selective blocking
effect on different subtype of nAChRs, so they are effective tools to identify different subtype or subunit of
nAChRs. Additionally in pharmacology, A-superfamily CTx are not only studied in clinical phase as medicine to
ease pains, but also very possible to be developed to treat anxiety disorder, parkinsonism, muscular tension,
hypertension and other diseases.
Key words: conotoxins; superfamily; ion channel; disulfide bond
收稿日期：2005-11-21；修回日期：2006-03-31
基金项目：国家自然科学基金(30471930)
作者简介：陈伟华(1978—)，男，硕士研究生，*通讯作者；王志强(1983—)，男，硕士研究生；韩禹宏(1977—)，
男，博士研究生。
文章编号 ：1004-0374(2006)04-0373-07
芋螺毒素(conotoxin, CTx)是一类具有神经药理
学活性的多肽，它来源于一类特殊的海洋生物芋
螺，一般由 10~46个氨基酸残基所组成。CTx能特
异性的作用于体内各种离子通道和细胞膜上的神经
递质和激肽的受体。由于芋螺毒素分子的多样性，
使CTx成为新的具有进化选择性多肽药物的资源宝
库。芋螺毒素富含二硫键，可作用于神经系统内的
分子，尤其是一些配体和电压门控离子通道，因而
在药学方面具有极其重要的价值。据称CTx可与植
物类的生物碱媲美，也可与微生物发酵产品匹敌。
374 生命科学 第18卷
芋螺毒素不仅可以作为研究离子通道和受体亚型的
有利工具，也可直接被开发为药物或新药先导化
合物[1]。芋螺毒素的研究历史只有 20余年，但由
于其高丰度、分子量小、结构多样性、作用靶点
广泛、强特异性作用等特点，已经逐渐成为国内外
极受关注的新兴研究热点。
芋螺( Conus) 属腹足纲前腮亚纲芋螺科，是一
类肉食性软体动物, 目前约 500多种，主要分布在
热带海洋的浅海水域，少数在水深几十米至二百余
米的深水区[1~ 2]。我国的芋螺产地主要为台湾、广
东、广西、海南诸省以及西沙和南沙群岛等热带海
区。芋螺的毒液中含有 50~200种不同的毒素，不
同种芋螺所含的活性肽不同，即使是同种芋螺因海
域不同，其毒素成分也可存在差别。自然界中至少
存在五万种芋螺毒素，是一个丰富的天然神经肽
库。尽管现在已经阐明一级结构的芋螺毒素仅百余
个，但其中一些毒素已经被广泛用于神经科学的研究，
个别已经发展为诊断和治疗试剂，应用于临床[3]。
芋螺按照食性主要分为三类：食虫、食鱼和食螺芋
螺，其中食虫性芋螺最为常见，而食鱼芋螺的毒性
最大。捕食时，它们会向猎物投射接连毒腺管和毒
囊的针状齿舌，并注射毒液。猎物一旦被击中，就
立刻麻痹，成为芋螺的食物[4]。而芋螺毒素的分类
目前主要采用的原则是根据高度保守的信号肽序
列，将芋螺毒素分为若干个超家族。在此基础上，
根据每个成员保守的半胱氨酸骨架，结合其药理学
活性，将之进一步分为若干个家族(表 1)，例如：
O-超家族，包括ω-、µO-、δ-和 κ-芋螺毒素; T-超
家族，包括 τ - 和 χ - 芋螺毒素；A- 超家族，包括
α-、αA- 和 κA- 芋螺毒素等。另外，还有一类不
含二硫键或者仅一对二硫键的芋螺肽(conopeptide)，
由于数量少且种属的分布相对稀少，通常直接在其
名称后面直接加一个或两个字母来表明其种属来
源，如 contryphan-R，conantokin-G等。
1　A-超家族芋螺毒素的分类、结构及分子生物
学特征
目前发现的 A-超家族芋螺毒素主要包括 α-、
αA-和 κA-芋螺毒素，通常由 10~30个氨基酸组成，
含有两对或三对二硫键，且含有两对二硫键的α-家
族芋螺毒素都是按照 1-3，2-4的配对方式形成 loop
框架的。因为只有这种配对方式才能够使多肽分子
骨架形成“ω”形的稳定的二级结构，才是多肽
毒素分子热力学最稳定的构象。
目前对超家族分子生物学研究结果表明，大约
有5~10 个主要芋螺毒素基因超家族编码80%以上的
芋螺毒素，其中A-超家族也是占据数量较大的毒素
表 1　芋螺毒素的分类
超家族 二硫键骨架 家族 作用靶位
O C-C-CC-C-C δ 延迟Na+通道失活
C-C-CC-C-C µO Na+通道阻断剂
C-C-CC-C-C ω 电压敏感性Ca+通道阻断剂
C-C-CC-C-C κ K+通道阻断剂
M CC-C-C-CC µ 电压敏感性Na+通道阻断剂
CC-C-C-CC ψ nACh受体非竞争性拮抗剂
CC-C-C-CC κM K+通道阻断剂
A CC-C-C α nACh受体竞争性拮抗剂
CC-C-C-C-C αA nACh受体竞争性拮抗剂
CC-C-C-C-C κA 电压敏感性K+通道阻断剂
S C-C-C-C-C-C-C-C-C-C σ 5-HT3受体拮抗剂
T CC-CC τ ?
CC-CC χ ?
P C-C-C-C-C-C spastics ?
I C-C-CC-CC-C-C K+通道
C-C conopressin 血管加压素受体激动剂
C-C contryphan ?
无C-C contulakin 神经紧张素受体激动剂
无C-C conantokin NMDA受体拮抗剂
无C-C conorfamide Rfamide受体
375第4期 陈伟华，等：A- 超家族芋螺毒素研究进展
超家族之一。每个芋螺毒素均由单一的mRNA 编
码，通过核糖体翻译机制进行生化合成，原始翻译
产物是一种特定的毒素多肽前体，约为 7 0 ~ 1 2 0
AA，包括一个约 20 AA 的 N-端信号肽、一个中
间前体肽段和一个 10~30 AA 的成熟肽段，成熟肽
段为由 C-端编码的单一拷贝区段[6~7]。对A-超家族
芋螺毒素的 cDNA序列分析发现，它们的信号肽序
列具有很高的同源性，而前体肽序列在同一家族中
也具有很高的保守性，成熟肽区则显示超变异性，
但是各家族的二硫键骨架结构仍然相对保守(图 1)。
但就整个A-超家族芋螺毒素来说，它不像其他超家
族芋螺毒素具有完全相同的二硫键骨架结构，在其
三个家族中，α-芋螺毒素具有 CC-C-C骨架结构，
而 αA-和 κA-芋螺毒素具有完全不同的二硫键骨架
结构 CC-C-C-C-C，这些结构上的差异也直接导致
了他们在生理功能上也有明显的分化和不同。
芋螺毒素是迄今为止所发现的翻译后加工最为
复杂的生物多肽。成熟毒素段的高度翻译后修饰则
是芋螺毒素多样性的另一个重要途径。蛋白前体中
有一个可由翻译后修饰酶类识别的特殊信号肽段。
多种翻译后修饰过程进一步生成更多新序列的芋螺
毒素分子[7~8]。CTx中A-超家族芋螺毒素中最常见
的加工方式是 C端的酰胺化和脯氨酸的羟基化；另
一种翻译后修饰方式是L-氨基的氨基酸的差向异构
化作用，将色氨酸或亮氨酸转换成 D-型，则可以
提高其对某类亚型受体的特异性。同时，也发现了
一些其他的修饰，如 Ser糖基化及 Tyr的磺基化等
(表 2 )。
芋螺毒素分子的翻译后修饰的重要作用在于可
使单一基因生成结构不同的多类肽分子结构，大大
增加了芋螺毒素分子的多样性。通过翻译后修饰也
可以生成不同于母体分子结构的新肽分子模体，提
高对靶位分子的识别能力与专一性，同时这些结构
变化也常能提高芋螺毒素对蛋白酶的抗性。另一些
翻译后修饰的重要作用是改变其物理化学性质，如
丝氨酸和苏氨酸的羟基的O-糖基化作用可增加毒素
分子的稳定性以及与膜转运分子的亲和性，苯丙氨
酸的卤化作用可以增加分子的脂溶性，使之易于透
过血脑屏障，进入中枢神经系统。动物实验研究表
明，达到同样的活性需要的剂量未糖基化的比糖基
化的高10倍，显然O-糖基化增加了毒素的效率[8~9]。
这些氨基酸的修饰与加工均需要特定的酶，同
时也需要相应的识别序列或者特征结构，表 2中列
举了部分已知的修饰酶。对芋螺毒素而言，对其结
构与功能至关重要的可能是蛋白质二硫键异构酶
(protein disulfide isomerase, PDI)。这些修饰酶的作
用机理、识别序列及其选择性加工的分子机制还亟
待进一步研究。
表 2　A-超家族芋螺毒素的翻译后加工
修饰类型 毒素 序列 加工酶
二硫键的形成 GI ECCNPACGRHYSC* 二硫键异构酶
C末端的氨基化 M I GRCCHPACGKNYSC* 蛋白氨基化单氧化酶
脯氨酸的羟基化 EIVA GCCGPYONAACHOCGCKVGROOYCDROSGG* 羟基转移酶
酪氨酸的硫酸化 EpI GCCSDPRCNMNNPY‡C* 酪氨酸硫酸化酶
O-糖基化 SIVA ZKSLVPS§VITTCCGYDOGTMCOOCRCTNSC* 糖基转移酶
Z: 脱氨谷氨酸; Y‡: 硫酸化酪氨酸; O: 羟脯氨酸; S§: 糖基化丝氨酸; *: C末端酰氨化
图1　A-超家族芋螺毒素的序列分析
注: αA-PIVA和 αA-PIVA的基因序列尚未阐明，因此无相应信号肽和前体肽序列。
376 生命科学 第18卷
2　A-超家族芋螺毒素的结构与功能关系及生理学
活性
A-超家族芋螺毒素的三个家族中，其中两个家
族(α-、αA-芋螺毒素)可以选择性作用于 nAChR，
作为 nAChR受体的竞争性拮抗剂；而κA-芋螺毒素
则主要作为阻断剂作用于电压敏感型钾离子通道。
2.1　α-芋螺毒素　α-芋螺毒素是A-超家族芋螺毒
素中分布最广、丰度最高的家族，它们是一些
12~30 AA 的小肽，通常含两个二硫键，目前有 20
种α-芋螺毒素的一级结构得到了确证，分别来自不
同的芋螺种。α-芋螺毒素是神经或肌肉乙酰胆碱受
体的抑制剂。而一种芋螺中同时可能含有 6 种以上
的 α-芋螺毒素,其靶位分子均为 nAChR受体。现在
已知，不同生物物种或同一种物种体内均存在多种
nAChR受体亚型，某些生物体内 nAChR受体亚型
可达 16 种之多。为了适应此种生态环境，α-芋螺
毒素的分子结构不断进化，其二硫键间的 loop环框
架与氨基酸组成发生变异。单个氨基酸取代即可提
高α-芋螺毒素对某一nAChR受体亚型的选择性100
倍以上。多样性的 α-芋螺毒素可以显著提高芋螺
捕食不同生物的能力[10~ 11]。
迄今已阐明一级结构的α-芋螺毒素，除了α-SII
含有三对二硫键之外，其余都含有两对二硫键，且交
叉分布，形成两个 loop。保守的二硫键骨架和 loop
的长度是α-芋螺毒素的一个主要特征，根据 loop环
中氨基酸数量的不同又可将 α-芋螺毒素分为 α3/5、
α4/7和 α4/3等多种亚家族[13]。α3/5芋螺毒素 loop
区的同源性很强，仅有个别氨基酸残基突变，而神
经型芋螺毒素的 loop区却变化很大。不同的结构使
得这些亚家族的毒素对nAChR的选择性不同(表3)。
α3/5芋螺毒素能专一结合肌肉型 nAChR的α/δ和α/
γ靶位，绝大多数的α4/7和α4/6芋螺毒素则能专一
结合神经型 nAChR的α3/β2和α3/β4靶位，但EI例
外，与 α3/5一样作用于肌肉型 nAChR[12,14]。以 ImI
和 ImI I 为代表的 α4/ 3 芋螺毒素则选择性作用于
nAChR的 α7靶位[15~16]。最新发现的 α4/4芋螺毒素
BuIA对含 α6/α3或 α3的 nAChR具有高度选择性，
并且由于其去阻断速率(off-rate)的差异，可以用来
区分含有 β2和 β4的 nAChR亚型。
目前对于 α-芋螺毒素结构的了解已经较为清
楚，其在溶液中的肽骨架构象近似于“ω”，同
时二级结构主要由螺旋和转角组成。“ω”的两端
分别代表毒素的 C端和N端，其开口的大小表示 C
端和 N端的接近程度，只是 α3/5型的芋螺毒素开
口较小，紧缩成三角状，而 α4/7型的芋螺毒素开
口稍大[17](图 2)。由于每种 α-芋螺毒素的一级结构
不同，其三级结构表现出以“ω”刚性结构为骨
架，附加多种柔性侧链，这些柔性结构决定了毒素
能够与nAChR的某个亚基或靶位结合，从而表现出
对特定靶位的选择性。肌肉型α-芋螺毒素的作用靶
位基本类似，而神经型 α- 芋螺毒素的序列保守程
度小，从而可以识别多种靶位，有时 1~2个氨基酸
残基的改变，不仅可以改变其靶位类型，还可能改
变其在同一靶位的结合位点。如 PnIA中的 Ala10
Asn11突变为 PnIB中的Leu10Ser11，其作用靶位就
由 α3/β2转变为 α7[18]。而对 ImI和 ImII来说，尽
表 3　α-芋螺毒素
名称 来源 序列 a 作用受体 b Loop大小
GI C. geographus ECCNPACGRHYSC* M (α1)2 βγδ 3/5
CnIA C. consors GTCCHPACGKYYSC* M (α1)2 βγδ 3/5
SI C. striatus ICCNPACGPKYSC* M (α1)2 βγδ 3/5
SII C. striatus GCCCNPACGPNYGCTSCS* M (α1)2 βγδ 3/5
EI C. ermineus RDOCCYHPTCNMSNPQIC* M (α1)2 βγδ 4/7
PnIA C. pennaceus GCCSLPPCAANNPDYC* N α3 β2 4/7
PnIB C. pennaceus GCCSLPRCALSNPDYC* N α7 4/7
EpI C. episcopatus GCCSDPRCNMNNPDYC* N α3 β2 / α3 β4 4/7
MII C. magus GCCSNPVCHLEHSNLC* N α3 β2 / α6 β2 β3 4/7
AuIB C. aulicus GCCSYPPCFATNPD-C* N α3 β4 4/7
ImI C. imperialis GCCSDPRCAWR----C* N α7 4/3
ImII C. imperialis ACCSDRRCRWR----C* N α7 4/3
BuIA C. betulinus GCCSTPPCAVLY---C* N α6/α3 β2, α6/α3 β4 4/4
a: 二硫键的半胱氨酸用粗体表示；O: 羟脯氨酸；*: C末端酰氨化 b: M: 肌肉型乙酰胆碱受体；N: 神经型乙酰胆碱受体
377第4期 陈伟华，等：A- 超家族芋螺毒素研究进展
管同样作用于 nAChR的 α7亚基，ImI能与 α-金环
蛇毒素竞争对 α7亚基的结合位点，与之相差三个
氨基酸残基的 ImII则不能与之竞争[15]。
对 α-EI的 NMR结构研究表明，尽管 α-EI的
结构骨架与其他已知的α4/7芋螺毒素比较吻合，但
是其表面电荷分布和部分表面基团位置与α-GI十分
相似，也许正是这种分布造成了其对肌肉型 nAChR
的作用[19]。由此推测毒素对受体亚型的选择性也受
到毒素表面电荷和基团的影响。
2.2　αA-芋螺毒素　αA-芋螺毒素是A-超家族芋螺
毒素中另一种nAChR的竞争性拮抗剂，它们具有三
对二硫键，其二硫键连接方式也较为独特。与通常
只含有 4个 Cys、成熟肽全长 12~18个氨基酸的 α-
芋螺毒素相比较，αA-芋螺毒素含有 6个 Cys，其
中 EIVA和 EIVB序列较长，有 30个氨基酸组成，
PIVA为 25肽，PIVA最短为 18肽(表 4)。目前已知
的 4种αA-芋螺毒素全部来源于食鱼芋螺，PIVA作
用于突触后骨骼肌上的α7 nAChR，而EIVA、EIVB
和OIVA则作用于含有α1靶位的 nAChR[20~21]，其中
OIVA又具有与众不同的二硫键连接方式，天然态
毒素形成 1-3，2-5，4-6 的二硫键配对方式，并
且成熟肽具有独特的O-糖基化修饰。这可能与其种
属进化及来源有关，C. obscurus 在进化上属于
Gastridium亚属，生活于西太平洋 -印度洋海域，
而 C. purpur- ascens和 C. ermineus则属于另一亚属
Chelyconus，生存于东太平洋 -大西洋海域[22]。这
同时也证明了 αA-芋螺毒素具有比我们原先所预料
的更为广阔的分布和结构的多样性[20]。
另有研究表明，EIVA能够在很低的纳摩尔级
浓度作用于含有 α1靶位的肌肉型 nAChRs，而对于
含有 α7的 nAChR即使在微摩尔级浓度下也没有作
用。这一点与 α-芋螺毒素中的 α-MI和 α-GI很相
似；但是 α-MI和 α-GI在 α/δ和 α/γ亚基的选择性
上有 10 000倍的差异，而 EIVA则对这两种亚基具
有相同程度的高亲和力[23]。
2.3　κA-芋螺毒素　κA-芋螺毒素的生理活性为抑制
K+通道，但其序列模式不同于O-超家族的 κ-CTx，
属于A 超家族。当把其注射到鱼体内或让此毒素同
蛙神经肌接触，则会出现具有特征化的痉挛麻醉症
状，其二硫键骨架结构与 αA-CTx相同，但它具有
不常见的线性 N-端尾(11个残基)，且在 7 位上有
O-糖基化的丝氨酸残基。由此可见，κA-芋螺毒素
是在结构上与 αA- 芋螺毒素相似，同属于 A超家
族，但是功能上却完全不同的两个家族分支(表 5)。
钾离子通道是最复杂的一种离子通道，在心脏
速率的调节、肌肉的收缩、神经递质的释放等诸多
的生理过程中起着至关重要的作用[24]。根据其激活
机制的不同，主要分为两类：电压门控型与配体门
控型。κA-芋螺毒素则主要作为阻断剂作用于电压
敏感型钾离子通道，电压门控型的钾离子通道在膜
电位去极化到一定阈值时被激活。目前已经解析了
多种不同的钾离子通道的结构[25~27]，它们一般由四
个同源或异源的 α亚基围成孔区，有的还含有调节
亚基。大部分Kv通道的α亚基是六次跨膜的肽链，
其中 S5和 S6跨膜区之间的柔性肽链与孔道形成有
关，富含正电荷的 S4 是电压感受区域。
κA-芋螺毒素具有与 κ-芋螺毒素相似的药理学
图2　α-芋螺毒素的结构
注：A：P n I A；B：M I I；C：箭头分别标明了毒素肽的
羧基末端(灰色)和氨基(白色)末端
表 4　αA-芋螺毒素
名称 　　　来源 序列 作用受体
PIVA C. purpurascens GCCGSYPNAACHPCSCKDROSYCGQ* α7
EIVA C. ermineus GCCGPYONAACHOCGCKVGROOYCDROSGG* α1β1δ / α1β1γ
EIVB C. ermineus GCCGKYONAACHOCGCTVGROOYCDROSGG* α1β1δ / α1β1γ
OIVA C. obscurus. CCGVONAACHOCVCKNTC* α1β1δ E
二硫键的半胱氨酸用粗体表示；O: 羟脯氨酸；*: C末端酰氨化
378 生命科学 第18卷
活性，但是其 Cys骨架完全不同，分别属于不同的
超家族。κA-芋螺毒素与 κ- CTx和 δ-CTx是芋螺捕
食过程中造成猎物兴奋性休克的主要成员，通过减
少K+内流和增加Na+内流，使得被作用的细胞过度
兴奋，造成猎物瞬间休克。κA-SIVA是芋螺毒素中
第一个报道的分子内有糖基化修饰的组分，能够抑
制Kv通道并引起鱼和蛙的痉挛性麻痹[28]。随后发
现的SmIVA和MIVA等也同样具有Ser/Thr糖基化，
并且糖基化的位置相对保守，位于毒素分子的 N
端 。
3　A-超家族芋螺毒素的应用和前景展望
A-超家族芋螺毒素是芋螺毒素中分布最广、丰
度最高的毒素之一，因能选择性阻断 nAChRs的某
种亚型，使它们可作为鉴定 nAChRs及其亚基的有
效工具。如：α - C T x M I 能特异性结合肌肉型
nAChRs的 α1δ亚基，而 α-CTx MII选择性作用于
神经型 nAChRs的 α3β2亚基[29]。此外，在药理学
方面，A-超家族芋螺毒素还作为镇疼药物已进入临
床研究，Livett等最近报道的另一种芋螺毒素ACV1
具有比吗啡和 Ziconotide(一种由ω-CTx MVIIA开发
的镇痛药物)药效更强和持续时间更长的镇痛效果。
它属于α-CTx 家族，可能是通过阻断外周初级传入
神经元的 nAChRs而发挥止痛作用，其给药方便，
可肌肉注射或皮下注射，同时也无吗啡的成瘾性和
Ziconotide引起的一些副反应(如便秘、呼吸抑制
等)，极有望开发成为新型高效止痛药物[30]。由于
A-超家族芋螺毒素能选择性作用于 nAChRs亚型，
除具有止痛药效外，同时也有望开发成用于治疗焦
虑症、帕金森氏病、肌肉紧张和高血压等病症的药
物。目前多种具有强神经肌肉阻断作用的α-芋螺毒
素应用于临床麻醉手术的辅助药物也在研究中。
A-超家族芋螺毒素在探讨毒理药理机制、疾病病因
和建立新药物靶位方面均可发挥不可替代的特殊作
用。如 κA-芋螺毒素对钾离子通道作用位点的阐明
对研究治疗心血管系统疾病可能提供新的途径。
Codignola等[31]研究表明，α-CTx 能结合并阻断小细
胞肺癌表面相关的 nAChR 受体，在小细胞肺癌的
诊断和治疗中有潜在价值，这将是CTx 的又一个研
究领域。
芋螺毒液是捕食与防御作用的主要武器,芋螺毒
液是由许多单一毒肽组成的鸡尾酒样的混合毒素，
主要成分是一些对不同离子通道及神经受体高专一
性的活性多肽化合物。现在我们对芋螺毒素的毒理
组合作用机制的了解，尚知之甚少，对其进一步研
究,无疑将会有重要的生物学与毒理学等方面的发
现。基于芋螺毒素对靶位分子作用的高度选择性，
芋螺毒素成为神经科学的重要研究工具。现代新药
发展已不仅依赖于化学研究，而更注重于生物学的
新发现，新药物靶位的出现对创新药物具有极其重
要的启发和开拓意义。
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表 5　κA-芋螺毒素
名称 　　　来源 序列 分子靶点
SIVA C. striatus ZKLSVPSVITTCCGYDOGTMCOOCRCTNSC* VGKC blocker
SIVB C. striatus QKELVPSVITTCCGYDPGTMCPPCRCTNSCPTKPKKP* VGKC blocker
MIVA C. magus APELVVTATTNCCGYNPMTICPPCMCTYSCPPKRKP* VGKC blocker
SmIVA C. stercusmuscarum QTWLVPSTITTCCGYDPGTMCPTCMCDNTCKPKPKKS VGKC blocker
SmIVB C. stercusmuscarum APWLVPSTITTCCGYDPGSMCPPCMCNNTCKPKPKKS VGKC blocker
二硫键的半胱氨酸用粗体表示；O: 羟脯氨酸；*: C末端酰氨化
379第4期 陈伟华，等：A- 超家族芋螺毒素研究进展
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美用干细胞治疗致命脑病初见成效
美国科学家正在尝试利用干细胞疗法对一种致命脑病进行临床治疗。他们于日前宣布，经过实验，
患病小鼠模型的生存时间得到了延长。
2005年 10月，美国食品与药物管理局(FDA)正式批准加利福尼亚州帕洛阿尔托市的 StemCells公司，
利用人类神经干细胞对患有神经元蜡样脂褐质沉着症，或者叫贝敦氏症的婴儿进行治疗。患有这种遗传性
脑病的婴儿由于缺乏一种关键的蛋白质，因而无法分解一种名为脂褐质的化学物质。一旦患上此类疾病，
这些化学物质将杀死人体的脑细胞，并最终导致患儿死亡。
2006年 7月 1日，StemCells公司的科学家Nobuko Uchida公布了他们在小鼠实验中获得的数据。在
这项实验中，研究人员向患有神经元蜡样脂褐质沉着症的小鼠体内植入了人类神经干细胞。患神经元蜡样
脂褐质沉着症的小鼠存活时间不超过 25天，但是经过治疗，它们的寿命得到了延长。与对照组相比，经
过治疗的小鼠的生存状态得到明显改善，体内能够合成较低水平的保护性酶，存活时间达到 32天。同时
研究人员在它们的大脑内只发现了低水平的有毒脂褐质，并且有更多存活的脑细胞。
安阿伯市密歇根大学的生物学家 Sean Morrison表示：“这是一项出色的研究工作，科学家们搞清了
其中的机制，但是他们还需要用人类细胞对更多的动物模型进行实验。”
然而迄今为止，StemCells公司并没有对人类神经元蜡样脂褐质沉着症患者展开此项治疗——一个伦理
评估委员会刚刚在今年 3月批准了该公司进行人体临床试验的申请。科学家们尚不清楚，这种神经干细胞
疗法能够对人类神经元蜡样脂褐质沉着症患者提供多大的帮助——是否也能够像在小鼠身上那样延长患者的
生命。Uchida表示：“这依然是一个有待解决的问题。”(科学时报)
摘自 http://www.cas.ac.cn
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