Ученые впервые изучили структуру нервно-паралитического яда черной вдовы
При попадании яда Черной вдовы в организм возникает болезненное состояние, известное как латродектизм. В этой ситуации нейротоксин распространяется по лимфатической системе человека, в результате чего возникает крайне болезненная судорога мышц живота. Возможна также рвота, обильное потоотделение и жажда. Если вовремя ввести противоядие, то симптомы, как правило, полностью купируются. Однако известны случаи, когда яд Черной вдовы приводил к смерти.
Точная структура нервно-паралитического вещества, входящего в состав яда (α-латротоксина) была ранее неизвестна, но исследователи из Вестфальского университета имени Вильгельма (Германия) детально изучили этот нейротоксин. Причем ученых интересовали не столько уникальные свойства латротоксина, но и перспектива его использования в медицине.
На сегодняшний день нейротоксины активно используются косметологами. В частности, ботулотоксин, который вводят подкожно для коррекции различных эстетических недостатков, является нейротоксином белковой природы.
Яд Черной вдовы в основном необходим для обездвиживания агрессора - обычно пауки не нападают просто так, а только защищаются, если, например, насекомое накрывают ладошкой сверху. Когда Черная вдова кусает человека, α-латротоксин прикрепляется к определенным рецепторам на поверхности нервных клеток и вызывает высвобождение нейромедиаторов, например, через кальциевый канал. В результате постоянного притока ионов кальция в клетку выделяются вещества, которые провоцируют судороги. Именно этот механизм отличает латротоксин от всех других вариантов токсинов.
Чтобы разобраться со структурой этого токсина, немецкие ученые обратились к технологии криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ), с помощью которой образцы замораживаются в жидком азоте при очень низких температурах. Это позволяет сделать несколько сотен снимков белков, входящих в структуру токсина и детально их изучить.
«Общая структура α-латротоксина уникальна и во всех возможных отношениях отличается от других известных токсинов», — рассказали авторы исследования. Они отметили, что понимание структуры этого нейротоксина является фундаментом для понимания молекулярного механизма семейства этих веществ. Вдобавок новая информация прокладывает путь для дальнейших исследований того, как α-латротоксин может применяться в медицине, а также позволяет разработать новое противоядие.
Немецким ученым удалось детально рассмотреть структуру одного из самых опасных нейротоксинов