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敬钊缨毛蛛(Chilobrachys jingzhao)是在我国海南省发现的具有很强毒性的大型蜘蛛。我们从敬钊缨毛蛛毒液中鉴定出了多种具有影响离子通道活性的多肽成分,并且选择了其中四种多肽成分进行深入研究。为了确定JZTX-V作用于钠通道的关键残基,通过固相化学合成的方法,我们将JZTX-V进行了丙氨酸扫描,获得了19个突变体。结果发现：其中15个突变体对大鼠背根神经节(DRG)细胞TTX-不敏感型(TTX-R)钠通道的活性降低了13-531倍,这些残基应该是JZTX-V结合TTX-R钠通道的关键残基；5个突变体对大鼠DRG细胞TTX-敏感型(TTX-S)钠通道的活性降低了7-70倍,这些残基应该是JZTX-V结合TTX-S钠通道的关键残基。敬钊缨毛蛛毒素一Ⅸ(Jingzhaotoxin-Ⅸ,JZTX-Ⅸ)是从敬钊缨毛蛛毒液中分离鉴定到的一种新型神经毒素,由34个氨基酸残基组成,其中含6个半胱氨酸并形成三对二硫键,C-端酰胺化。该毒素与从Ceratogyrus cornuatus中分离得到的Ccotoxin一工I工有高达82%的序列相似性。为了更好的了解结构与功能的关系,利用同源模建技术模建了JZTX-Ⅸ的三维结构,该多肽分子为典型的ICK模体结构,分子中包含一段双链反平行β-折叠片。JZTX-Ⅸ能够与多种通道相互作用,包括电压门控钠通道(TTX-S和TTX-R)和Kv2.1通道。JZTX-Ⅸ能够引起TTX-S、TTX-R钠通道以及Kv2.1通道的激活曲线往去极化方向漂移约10 mV,而对TTX-S和TTX-R钠通道的半数稳态失活电压却没有影响。因为JZTX-Ⅸ能够加快通道尾电流的去激活速度,暗示JZTX-Ⅸ能够导致通道从激活状态往静息状态偏移。并且JZTX-Ⅸ对处于静息关闭状态的TTX-S、TTX-R钠通道以及Kv2.1通道均表现出非常高的亲和性。我们推测JZTX-Ⅸ是对通道亚型选择性比较低的通道调制剂,能够捕获电压敏感元件于静息状态。我们进一步检测了JZTX-IX对于钠通道亚型rNav1.4、hNav1.5和hNav1.7的影响,发现JZTX-IX对hNav1.7的亲和力是最高的(IC50值为110 nM)。钠通道定点突变实验表明Domain II上的His754、Phe813和Arg830是决定Nav1.7通道对JZTX-IX的敏感性的关键残基,证明JZTX-IX是通过结合于钠通道DII的钠通道位点4而与钠通道相互作用,是位点4毒素。钾通道定点突变实验表明S3-S4片段的Glu215、Phe274、Glu277、Gln284和Phe285是影响Kv2.1通道对JZTX-IX的敏感性的关键残基,并且Phe274和Phe285两个残基最为关键。JZTX-XI由34个氨基酸残基组成,其中含6个半胱氨酸并形成三对二硫键。前期在大鼠心肌细胞上的钠通道研究发现,JZTX-XI可以抑制大鼠心肌细胞上的钠通道的峰值电流(IC50=1.25μM)。利用膜片钳技术鉴定了JZTX-XI对电压门控钠通道亚型的影响,我们发现JZTX-XI偏好作用于Nav1.5通道亚型(IC50值为0.44μM)。JZTX-XI能够引起Nav1.5通道的激活曲线往去极化方向漂移约10 mV,也能够导致Nav1.5通道的半数稳态失活电压往超极化方向漂移约8 mV。因为JZTX-XI能够加快Nav1.5通道尾电流的去激活,暗示JZTX-XI能够导致通道从激活状态往静息状态偏移。我们推测JZTX-XI是一个通道调制型毒素,能够捕获电压敏感元件于静息状态。JZTX-X由31个氨基酸残基组成,含6个半胱氨酸并形成三对二硫键。利用膜片钳技术和电压钳技术鉴定了JZTX-X对电压门控离子通道的影响。JZTX-X能够抑制Kv4.2和Kv4.3通道,其IC50值分别是68 nM和210 nM。JZTX-X的抑制作用呈现时间依赖性并且这种抑制是可逆的。JZTX-X能够导致Kv4.2和Kv4.3通道电流-电压关系曲线往去极化方向漂移约10 mV,我们推测JZTX-X很有可能是通过与钾通道电压敏感元件相互作用从而抑制Kv4.2和Kv4.3通道。虎纹捕鸟蛛(Ornithoc tonus huwena)是在我国南方发现的具有很强毒性的大型蜘蛛,其粗毒能使昆虫和小型脊椎动物致死。虎纹捕鸟蛛毒素-XVI (Huwentoxin-XVI,HWTX-XVI)是从虎纹捕鸟蛛毒液中分离鉴定到的一种新型神经毒素,由39个氨基酸残基组成,其中含6个半胱氨酸并形成三对二硫键。全细胞膜片钳显示,HWTX-XVI能够选择性抑制大鼠DRG细胞N-型钙通道(IC50-60 nM),而对大鼠DRG细胞上的钠、钾通道和其它钙通道亚型都没有明显影响。HWTX-XVI的抑制作用呈现时间依赖性并且这种阻断是可逆的。另外,HWTX-XVI对低电压刺激引起的大鼠输精管平滑肌收缩有明显的阻断作用。上述结果显示HWTX-XVI的分子靶标跟ω-conotoxins GVIA和MVIIA非常相似。腹腔注射HWTX-XVI对福尔马林诱导的大鼠急性炎性疼痛模型有很好的镇痛作用。肌肉注射HWTX-XVI对术后损伤模型的机械性疼痛及热板模型疼痛都有着明显的镇痛作用；而且动物模型在该毒素的高剂量作用下未观测到肌体震颤、运动失调等毒副作用。因此,考虑到N-型钙通道在疼痛传导中的重要作用,HWTX-XVI可能是具有治疗前景的镇痛药物的先导分子。运用全细胞膜片钳技术,我们研究了虎纹捕鸟蛛食道下神经节细胞电压门控离子通道的电生理和药理学特征。结果发现虎纹捕鸟蛛神经元上表达有多种离子通道,至少包括电压门控钙通道、TTX-S钠通道和两种类型的钾通道。它们的药理学特征表现出与哺乳动物的相似性。蜘蛛钙通道对两种众所周知的哺乳动物高电压激活钙通道抑制剂ω-conotoxin GVIA和diltiazem敏感。4-AP和TEA分别能够抑制蜘蛛神经元瞬时外向钾通道和延迟整流钾通道。HWTX-I和HWTX-IV是虎纹捕鸟蛛毒液中两种主要有毒成分。前期工作显示它们分别能够有效抑制哺乳动物神经元上高电压激活钙通道和TTX-S钠通道,然而它们对来自蜘蛛神经元的相应亚型却作用微弱。虎纹捕鸟蛛粗毒对其自身神经元延迟整流钾通道没有作用,并且只能微弱的抑制蜘蛛瞬时外向钾通道(IC5o-51.3mg/L)。我们推测0. huwena Nav DII S3-S4两个酸性残基Asp816和Glu818的取代很有可能是HWTX-IV对虎纹捕鸟蛛钠通道作用下降的主要原因。因此,我们的发现为研究蜘蛛在自我防御和捕猎机制中的离子通道进化提供了重要依据。