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http://www.196nk.cn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http://www.196nk.cn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196世界之最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'http://www.196nk.cn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-www.196nk.cn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