哥伦比亚捕鸟蛛毒液中新型杀虫肽U-theraphotoxin-Pv1a_1的合成及其对埃及伊蚊幼虫的杀灭作用

针对埃及伊蚊(Aedes aegypti)对传统杀虫剂耐药性增强的问题，研究人员从哥伦比亚捕鸟蛛(Pamphobeteus verdolaga)毒液中分离鉴定出新型二硫键桥接肽U-theraphotoxin-Pv1a_1，通过固相合成技术获得合成版本(s-Pv1a_1)。该肽对II-III龄期埃及伊蚊幼虫展现微摩尔级接触杀灭活性(EC50 21.38-37.38 μM)，且对人红细胞无溶血作用，对HaCat细胞毒性较低。该研究为开发新型生物杀虫剂提供了候选分子。

　　

随着全球气候变化和城市化进程，埃及伊蚊(Aedes aegypti)传播的登革热、寨卡等蚊媒疾病威胁日益严重。传统化学杀虫剂因环境毒性、耐药性等问题亟待替代方案。蜘蛛毒液作为天然杀虫分子库，其富含的二硫键桥接肽(DBP)具有高度特异性的神经毒性，但针对蚊虫幼虫的接触型活性肽尚未见报道。

来自哥伦比亚大学的研究团队在《Toxicon: X》发表研究，从哥伦比亚特有物种Pamphobeteus verdolaga毒液中鉴定出28个氨基酸的新型杀虫肽U-theraphotoxin-Pv1a_1。通过RP-HPLC分离结合质谱分析发现该肽具有典型抑制剂半胱氨酸结(ICK)结构特征，采用Fmoc固相合成策略成功制备合成版本s-Pv1a_1，经二甲基亚砜氧化形成三对二硫键。

关键技术包括：1) 基于转录组学的毒液肽序列鉴定；2) 固相肽合成与二硫键定向氧化；3) 圆二色谱(CD)验证二级结构；4) 按WHO标准改良的幼虫杀灭实验；5) 人红细胞溶血和HaCaT细胞毒性评估。

【研究结果】
3.1 毒液蛋白质组学分析
RP-HPLC分离显示毒液主要成分为3-6 kDa肽类(占51%)，活性组分11含2917.3 Da肽段，经质谱鉴定为含6个半胱氨酸的28肽，与已知theraphotoxins有75-81%同源性。

3.2 U-theraphotoxin-Pv1a_1结构预测
DISULFIND预测二硫键连接模式为Cys2-Cys19/Cys9-Cys22/Cys18-Cys27。I-TASSER建模显示与澳大利亚漏斗网蜘蛛ω-atracotoxin-Hvi(PDB 1axhA)结构相似(RMSD 2.3?)，均含典型ICK折叠。

3.3 肽合成与化学表征
固相合成获得纯度78%的粗肽，氧化后ACN洗脱浓度从67%降至53%，CD谱显示β-折叠特征(190nm正峰/195nm负峰)，质谱确认分子量减少6Da(三对二硫键形成)。

3.4 杀幼虫活性
SPE纯化组分在0%和20% ACN洗脱时EC₅₀
分别为37.38和21.38 μM，G10脱盐处理不影响活性，证实杀虫效应来自肽本身而非缓冲盐。

3.5 细胞毒性
37μM浓度下溶血率仅0.19%(Triton X-100对照为100%)，HaCaT细胞48小时存活率>80%，显示良好生物相容性。

【结论与意义】
该研究首次报道Theraphosidae蜘蛛毒液肽通过接触途径对埃及伊蚊幼虫的杀灭作用。合成肽s-Pv1a_1保持天然肽的ICK结构和生物活性，其独特之处在于：1) 突破传统蜘蛛毒素需注射给药的限制；2) 作用浓度较蝎毒BMK IT1等已知杀虫肽低两个数量级；3) 可能通过干扰电压门控钙通道(Ca_V
)发挥作用。虽然对HaCaT细胞的轻微毒性需进一步优化，但该工作为开发环境友好型蚊虫控制剂提供了新思路，特别是其接触活性特性在防控水体幼虫阶段具有显著应用优势。未来通过丙氨酸扫描突变等技术解析其精确作用靶点，将推动基于蜘蛛毒素的精准杀虫剂设计。