浙江
科学家在箭毒蛙体内发现了一种"毒素海绵"蛋白质，它能安全地储存危险的生物碱，为治疗人类中毒提供了潜在的新方法。新发现的蛋白质能帮助箭毒蛙在皮肤中积累和储存一种强效毒素，它们利用这种毒素对掠食者进行自卫。
根据12月19日发表在《生命》（eLife）杂志上的一项研究，科学家们已经确定了帮助箭毒蛙安全积聚其同名毒素的蛋白质。这一发现解开了一个长期存在的科学谜团，并可能为治疗人类中毒提出潜在的治疗策略。
生物碱： 从咖啡到蛙皮肤
咖啡因等生物碱化合物让咖啡、茶和巧克力变得美味可口、令人愉悦，但大量摄入却可能对人体有害。在人类体内，肝脏可以安全地代谢适量的这些化合物。微小的箭毒蛙从食物中摄入的生物碱毒性要大得多，但它们并不分解这些毒素，而是将其积聚在皮肤中，以此作为抵御天敌的一种防御机制。
"长期以来，箭毒蛙如何在体内运输剧毒生物碱而不使自己中毒一直是个谜，"领衔作者、美国加利福尼亚州斯坦福大学生物系博士生奥罗拉-阿尔瓦雷斯-布伊拉（Aurora Alvarez-Buylla）说。"我们旨在通过寻找可能在毒蛙血液中结合并安全运输生物碱的蛋白质来回答这个问题"。
Diablito 箭毒蛙（Oophaga sylvatica）原产于哥伦比亚和厄瓜多尔。图片来源：Marie-Therese Fischer (CC BY 4.0)
阿尔瓦雷斯-布依拉和她的同事利用一种类似于毒蛙生物碱的化合物作为一种"分子钓鱼钩"，吸引并结合从迪亚布利托毒蛙血液样本中提取的蛋白质。这种类似生物碱的化合物经过生物工程处理，能在荧光下发光，使研究小组能够看到与这种诱饵结合的蛋白质。
接下来，他们将蛋白质分离出来，观察每种蛋白质在溶液中与生物碱的相互作用。他们发现，一种名为生物碱结合球蛋白（ABG）的蛋白质就像一块"毒素海绵"，可以收集生物碱。他们还通过系统测试成功结合生物碱需要蛋白质的哪些部分，确定了这种蛋白质是如何与生物碱结合的。
对人类的影响和未来研究
Alvarez-Buylla解释说："ABG结合生物碱的方式与人体血液中运输激素的蛋白质结合目标的方式相似。这一发现可能表明，青蛙的激素处理蛋白已经进化出了处理生物碱毒素的能力。"
作者说，与人类荷尔蒙转运蛋白的相似性可以为科学家们提供一个起点，让他们尝试用生物工程方法制造能够'吸附'毒素的人类蛋白。资深作者、斯坦福大学生物学系助理教授、吴采神经科学研究所成员劳伦-奥康奈尔（Lauren O'Connell）说："如果这些努力取得成功，这将为治疗某些类型的中毒提供一种新方法。除了潜在的医学意义外，我们对毒蛙生物学的一个基本部分有了分子上的了解，这对今后研究自然界中化学防御的生物多样性和进化非常重要。"
参考文献：Aurora Alvarez-Buylla、Marie-Therese Fischer、Maria Dolores Moya Garzon、Alexandra E Rangel、Elicio E Tapia、Julia T Tanzo、H Tom Soh、Luis A Coloma、Jonathan Z Long 和 Lauren A O'Connell撰写的《毒蛙生物碱与血浆球蛋白的结合和封存》，2023年12月19日，《eLife》。
DOI: doi:10.7554/eLife.85096
编译来源：ScitechDaily
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