马陆经常受到不公正的评价——它们的多足让一些人感到不适,甚至被归类为“令人毛骨悚然的爬虫”。然而,这些节肢动物的分泌物可能是发现治疗神经系统疾病和疼痛新药的关键。
化学家Emily Mevers及其团队最近在马陆分泌物中发现了一组新的复杂结构,这些结构可以调节蚂蚁大脑中的特定神经受体。
新发现的结构属于一类自然产生的化合物,称为生物碱。Mevers团队以在弗吉尼亚理工大学布莱克斯堡校园Stadium Woods发现的马陆Andrognathus corticarius的名字,将这些新发现的化合物命名为andrognathanols和andrognathines。这些发现最近发表在《美国化学学会杂志》上。
Mevers专注于利用未被充分研究的生态领域中的化学物质进行药物发现,马陆就是其中之一。
在从Stadium Woods的落叶和倒下的树枝下收集马陆后,Mevers及其团队成员使用了多种分析工具来鉴定马陆防御腺体中所含的化合物。他们还了解到,马陆会释放这些化合物以驱赶捕食者,同时向同类表明自己的位置。
尽管马陆广泛存在,但关于它们的许多方面仍然是个谜——包括它们的具体栖息地、数量、饮食、行为和化学组成。Mevers正在与昆虫学系的马陆专家Paul Marek合作,填补这些空白,并研究它们的发现是否对未来的药物有用。
此前,Mevers和Marek研究了一种太平洋西北地区的马陆Ishcnocybe plicata,发现相关的生物碱能强烈且有选择性地与一种名为Sigma-1的神经受体相互作用。这种相互作用表明,这类化合物可能在治疗疼痛和其他神经系统疾病方面具有药理潜力。
Mevers团队发现,当Hokie马陆受到物理干扰时,这种新的生物碱会从马陆体内主动分泌出来。这些分泌物会导致蚂蚁(其自然捕食者之一)迷失方向。其中一部分化合物与Sigma-1神经受体具有类似的相互作用。
在获得这些新的复杂化合物后,下一步是找到人来大量合成这些化合物并评估它们的生物医学应用。
Mevers表示:“这些化合物结构相当复杂,因此需要一些时间才能在实验室中合成出来。”
一旦能够获得更大数量的化合物,Mevers将能够更好地研究它们在药物开发中的性质和潜力。
原始研究:DOI 10.1021/jacs.5c08079
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