化学家艾米丽·梅弗斯及其团队最近在千足虫分泌物中发现了一组新型复杂结构,这些结构能够调节蚂蚁大脑中的特定神经受体。
新发现的结构属于一类天然存在的化合物,称为生物碱。研究团队以在弗吉尼亚理工大学布莱克斯堡校区体育场森林发现的千足虫物种安氏硬肢马陆(Andrognathus corticarius)命名,将其称为安氏硬肢马陆醇(andrognathanols)和安氏硬肢马陆碱(andrognathines)。该发现最近发表于《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)。
新型化合物的发现
梅弗斯专注于利用未充分探索的生态位(本案例中的千足虫)的化学特性进行药物研发。
在体育场森林的落叶层和枯枝下收集千足虫后,梅弗斯与团队成员运用多种分析工具鉴定了千足虫防御腺体中的化合物。他们还发现千足虫释放这些化合物既能驱避捕食者,同时也能向同类传递自身位置信息。
更广泛的意义
尽管千足虫分布广泛,但其具体栖息地、数量、食性、行为及化学特性仍存在诸多未解之谜。梅弗斯正与昆虫学系的千足虫专家保罗·马雷克合作,致力于填补这些知识空白,并探索其发现对未来药物开发的潜在价值。
此前,梅弗斯与马雷克研究了太平洋西北部原生的皱褶等尾马陆(Ishcnocybe plicata),发现相关生物碱能强效且选择性地作用于名为Sigma-1的单一神经受体。这种相互作用表明该化合物家族可能具有治疗疼痛及其他神经系统疾病的药理学潜力。
梅弗斯团队发现,当弗吉尼亚理工千足虫(Hokie millipede)受到物理干扰时,会主动分泌这些新型生物碱。其分泌物可导致蚂蚁(推测为自然捕食者)产生定向障碍。其中部分化合物与Sigma-1神经受体具有相似的相互作用。
迈向药物开发
获得这些新型复杂化合物后,下一步是寻找合作伙伴进行规模化合成并评估其生物医学应用价值。
"这些化合物结构相当复杂,实验室合成需要较长时间,"梅弗斯表示。
一旦获得足量样本,梅弗斯将能更深入地研究其特性及在药物开发中的潜力。
Story Source:
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Journal Reference:
Paige Banks, Carla Menegatti, Lin Du, Paul E. Marek, Emily Mevers.The Discovery of Complex Heterocycles from Millipede Secretions.Journal of the American Chemical Society, 2025; DOI:10.1021/jacs.5c08079
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