萤火虫是昆虫纲鞘翅目萤科中能够发光的一类昆虫的通称,广泛分布于热带、亚热带和温带地区。萤火虫一生历经卵、幼虫、蛹以及成虫四个时期,是一种完全变态发育的甲虫。陆生萤火虫幼虫以捕食蜗牛等软体动物为生,幼虫先用上颚将“麻醉液”注入蜗牛体内,直至蜗牛完全麻醉后再注入消化液使蜗牛肉变成糜流状,然后吸进体内。根据萤火虫幼虫的生存、生活方式我们推测在萤火虫的唾液腺中应该存在某种或某些神经类毒素。离子通道是细胞膜上一类特殊的跨膜蛋白,在蛋白的中央有提供离子通过的孔道,并通过孔道的开、关控制膜内外离子的流动,在细胞内和细胞间的信号传递过程中起着重要作用。离子通道具有离子选择性和门控性等特点,根据门控机制可分为电压门控型、配体门控型和机械门控型。其中,电压门控型离子通道可按照其允许通过的离子类型分为钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道和氯离子通道等。本文研究的离子通道即属于电压门控型钾离子通道。Lam-Z1是从萤火虫唾液腺cDNA文库中克隆得到的一条多肽序列,经NCBI数据库进行BLAST比对后,发现其蛋白质一级结构与钾离子通道抑制剂具有22%-34.2%的同源性。为了进一步研究该多肽的结构与功能,我们利用大肠杆菌pET表达系统成功对该多肽进行了原核表达,并通过优化找到最佳的诱导条件,使得重组蛋白的表达效率大大提高,其表达量可占大肠杆菌总蛋白的32.2%。通过Sephadex G-50和反向高压液相色谱(RP-HPLC)等一系列分离纯化手段,得到了Lam-Z1成熟多肽的纯品,并对该多肽的生物学功能进行了初步研究。经全细胞膜片钳检测Lam-Z1对电压门控离子通道的作用,结果显示,Lam-Z1对钠离子通道和钙离子通道没有明显作用,对钾离子通道具有抑制作用,且半有效抑制浓度IC50为1.34μM±0.2μM;Lam-Z1印制钾离子通道并不依赖通道的开放状态,该多肽结合于通道的电压感受元件上,使通道的起始激活电压升高20mV±2mV,Ⅰ-Ⅴ曲线向去极化方向移动；此外,Lam-Z1作用于钾离子通道后,改变了通道动力学的相关特征,使通道的稳态失活曲线向去极化方向移动,减慢了通道的失活时程。有关萤火虫唾液腺的研究在国内鲜有报道。本研究首次在萤火虫幼虫唾液腺内发现了一种钾离子通道抑制剂。