蛇的毒液和哺乳动物的唾液蛋白有着共同的起源

一项新研究发现，在蛇和哺乳动物体内发现的毒液具有共同的起源

研究人员将一类称为激肽释放酶丝氨酸蛋白酶的毒素的起源追溯到在共同祖先中发现的唾液蛋白

进化树的结果还表明，哺乳动物中的无毒唾液激肽释放酶，包括在小鼠和人类唾液中发现的那些，也从相同的祖先基因进化而来

该研究为以下假设提供了强有力的证据，即毒液是从蛇和哺乳动物祖先中存在的一组具有潜在毒性的常见基因进化而来的。

蛇、一些蜥蜴甚至一些哺乳动物都可能会被毒蛇咬伤。科学家们今天在BMC Biology 上报告说，虽然这些谱系在 3 亿多年前分裂，但它们的毒液是从相同的祖先唾液蛋白进化而来的。

来自冲绳科学技术研究生院 (OIST) 和澳大利亚国立大学的研究人员专注于在大多数蛇毒和所有其他爬行动物和哺乳动物毒液中发现的一类毒素，称为激肽释放酶丝氨酸蛋白酶，并将它们的起源追溯到一个基因在共同的祖先中发现。

OIST 的共同第一作者和博士生 Agneesh Barua 解释说：“毒液是在整个动物王国中进化的有毒蛋白质的混合物，通常是作为一种杀死或固定猎物的方法。”“在蛇身上发现的口腔毒液系统特别复杂，它们毒液的来源仍不清楚。”

在之前的一篇论文中，Barua 和他的同事发现哺乳动物的唾液腺和蛇毒腺在一组调节基因中具有相似的活动模式，这表明毒液进化所需的基础存在于蛇和哺乳动物中。

“在那篇论文中，我们假设在蛇和哺乳动物的祖先中，有一组具有潜在毒性的共同基因，”Barua 说。“然后蛇和哺乳动物采取了不同的进化路径，蛇谱系进化出多样化且毒性越来越大的混合物，而在哺乳动物中，毒液确实进化了，但程度要小得多。但我们想知道的是哺乳动物和蛇毒中的毒素是否是从一个共同的祖先基因进化而来的。”

激肽释放酶丝氨酸蛋白酶是一种蛋白质降解酶，在调节血压中起关键作用。哺乳动物唾液中含有少量这些蛋白质，尽管它们的功能至今仍不清楚。但在毒蛇和哺乳动物中，如鼩鼱和鼩鼱，这些蛋白质已经进化出毒性。当大量注射时，它们会显着降低血压，可能导致失去知觉甚至死亡。

早期，研究人员注意到蛇毒中的激肽释放酶丝氨酸蛋白酶与哺乳动物唾液中的激肽释放酶丝氨酸蛋白酶之间的生化相似性，但科学家直到现在才知道它们实际上是否相关。“有很多不同的丝氨酸蛋白酶具有高度的相似性，直到现在，分离确定进化历史所需的正确基因还是太困难了，”Barua 说。

随着基因组方法的最新进展，研究小组能够识别和比较爬行动物、两栖动物、鱼类和哺乳动物中的所有激肽释放酶基因，以创建进化树。

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