Ученые из Университета Мюнстера в Германии расшифровали механизм действия основного компонента — α-латротоксина — смертоносного яда паука черной вдовы. Это поможет в разработке улучшенных антидотов, методов лечения паралича и новых биопестицидов, пишет «Хайтек».
Исследователи впервые увидели структуру нейротоксина до и после его внедрения в клеточную мембрану, используя передовые технологии криоэлектронной микроскопии и компьютерного моделирования.
Анализ показал, что α-латротоксин действует совершенно иначе, чем все ранее известные токсины. При попадании в организм жертвы он претерпевает удивительную трансформацию. Часть токсичной молекулы образует своеобразный «стебель», который, подобно шприцу, проникает в мембрану клетки.
Этот стебель формирует крошечную пору, функционирующую как кальциевый канал. Через специальные «ворота», расположенные сбоку над порой, ионы кальция беспрепятственно проникают в клетку.
Как только α-латротоксин связывается со специфическими рецепторами синапсов — контактов между нервными клетками или между нервными клетками и мышцами, — ионы кальция бесконтрольно поступают в пресинаптические мембраны сигнальных клеток. Это вызывает выброс нейротрансмиттеров, сильные мышечные сокращения и спазмы.
Яд черной вдовы — один из наиболее опасных. Укус может вызвать сильную боль или спазмы и даже привести к смерти. Расшифровка структуры и принципа работы α-латротоксина поможет разработать эффективные противоядия. Кроме того, изучение уникального токсина показывает детали работы кальциевых каналов в нервной системе человека, что потенциально может привести к прорывам в лечении неврологических заболеваний.