圖片說明：這是一隻澳大利亞達令草地上的漏鬥網蛛，其毒液由胰島素樣激素進化而成。 圖片來源：Courtesy of Glenn King

漏鬥網蛛毒液含有強性神經毒素，可立刻麻痹獵物，通常是昆蟲。然而，幾百萬年以前，這種強力毒物隻是一種幫助這種蜘蛛先輩調節糖代謝的激素，同人類胰島素的作用類似。

令人驚訝的是，這種激素變成了緻命武器，蛛形綱以及唇足類都含有這種緻命武器，隻是方式不同，此研究于2015年6月11日發表在Structure上。

澳大利亞昆士蘭大學（University of Queensland）和俄勒岡州波特蘭路易克拉克大學（Lewis & Clark College）的研究者在監控毒液蛋白同其它分子間的相似性時推斷出這種聯系，他們發現即使毒素和激素有着不同的基因序列，但它們的分子形狀卻很相似。

昆士蘭大學分子生物科學研究所(Institute for Molecular Bioscience)生物化學和結構生物學家、研究作者Glenn King說：“如果取蜘蛛毒素序列并進行BLAST研究，會發現現在的激素跟以往大為不同，你都不會提取這種激素；但是當我們進行結構研究時就提取了激素，結果很讓人吃驚，基因序列沒有告訴我們毒素進化來自何處，但毒素結構卻很清楚地顯示出了其本源。”

知曉一種毒素的曆史對于開發新藥和生物殺蟲劑大有幫助。毒液分子相當複雜（有些毒液分子由超過3,000種多肽構成），因此一旦獲知其結構，像King這樣的研究者就可以更容易地通過對其序列的改變來增加或去除部分結構使毒素“進化”。這類實驗的可幫助生産血壓藥、止痛藥和生物殺蟲劑，而這些藥物都含有有機成分，能夠自然降解。

King小組發現蜈蚣的毒液具有更精細的激素改變，使其更穩定，因而是更好的工程模闆。他正同斯坦福大學（Stanford University）生物和化學工程師Jennifer Cochran合作進行這些有關蜘蛛和蜈蚣毒素的體外進化實驗，目的是去除它們的毒性并找到利用蜘蛛或蜈蚣解決農業或醫學問題的方法。

仍存在的一個問題是，體蛋白如何進化為一種武器？King假設激素被用作古節肢動物的毒液以對捕獲獵物。他說：“如果某種激素對消滅害蟲很有幫助，你可能會将這種激素當作毒液大量制造；這隻是開始，這種激素會繼續進化，會得更強效。”

在趨同進化的例子中，蜈蚣和蜘蛛的神經毒素采用不同的策略将激素變為強效的神經毒素。兩種節肢動物也有多種毒液分子，标志着這些激素進化成功，有了新功能。（科學之家，譯審：Y Li）

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