揭示节肢动物叶状拟态的关键:双胆黄素蛋白(DBXN)的分子机制与进化新功能

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  本研究破解了困扰学界百年的昆虫绿色伪装之谜。来自XX的研究团队通过分离鉴定绿丛螽斯(Tettigonia cantans)体壁中的水溶性绿色蛋白,发现一种新型卵黄原蛋白(vitellogenins)变体——双胆黄素蛋白(DBXN)。该80 kDa双发色团蛋白通过结合法尼基化胆素(farnesylated bilins)和叶黄素(xanthophylls),在400-700 nm光谱区实现完美叶色模拟。晶体结构解析揭示其创新性三维折叠及磷脂结合腔,并在绿猎蛛(Micrommata virescens)中发现同源蛋白,证实卵黄原蛋白在节肢动物中的功能创新。

  

绿叶丛中潜伏的节肢动物掌握着分子拟态的终极奥秘。科研人员从绿丛螽斯(Tettigonia cantans)的体壁中分离出一种革命性绿色水溶性蛋白,经从头测序鉴定为高度片段化的卵黄原蛋白(vitellogenins)——这类在胚胎发育中至关重要却结构成谜的糖脂蛋白。这种被命名为"双胆黄素蛋白(dibilinoxanthinin, DBXN)"的~80 kDa奇特分子,其翡翠色泽源于法尼基化胆素(疑似血红素A代谢产物)与叶黄素的精妙组合,分别在600-700 nm和400-550 nm波段吸收光子,协同产生与叶片光谱完全匹配的复合色。

高分辨率晶体结构揭开了DBXN的分子魔术:两个原聚体各由三条多肽链构成创新性折叠,形成巨大的疏水腔室,如同分子保险箱般禁锢着两分子胆素、两分子叶黄素和四分子磷脂酰胆碱(phosphatidylcholines),通过氢键网络固定这些发色团。更令人惊讶的是,绿猎蛛(Micrommata virescens)体内发现了吸收光谱相似的卵黄原蛋白变体,暗示这类"分子迷彩服"在节肢动物中可能存在趋同进化。该研究不仅解码了自然界最精妙的光学欺骗术之一,更揭示了卵黄原蛋白超家族令人惊叹的功能可塑性——从胚胎营养供给到光学伪装的多重角色演变。

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