日本东北大学等组成的研究团队发现，从蝮蛇毒素中纯化的蛋白酶，可以分解被认为是阿尔茨海默病致病物质的β-淀粉样蛋白。目前已知人体内的酶可以分解β-淀粉样蛋白，但其他生物毒素也能有效分解还是首次发现。这将有望促进开发阿尔茨海默病的新疗法。
蝮蛇毒牙中流出的黄色毒液，含有金属蛋白酶（供图：冲绳县卫生环境研究所）
日本东北大学研究生院农学研究科二井勇人副教授（酶化学）和小川智久教授（蛋白质化学），利用金属离子和蛋白质之间的相互作用，从蝮蛇毒素中分离纯化出了蛇毒金属蛋白酶。2018年九州大学等的研究团队成功解码了蝮蛇的全基因组。蝮蛇毒素由包括11种金属蛋白酶的多种成分构成，被称为“蛋白质的鸡尾酒”。目前已知，在金属蛋白酶的作用下，被蝮蛇咬伤的人会出现内出血和血液凝结。
此次，二井副教授等人着眼于人体内天然存在的酶可以分解β-淀粉样蛋白，依次提取了与这种酶结构相似、被认为是从共同祖先进化而来的九种蛇毒金属蛋白酶。
研究人员将混合了9种蛇毒金属蛋白酶的“鸡尾酒”作用于分泌β-淀粉样蛋白的细胞。结果观察到只有β-淀粉样蛋白被切割，并分解成了含有无害氨基酸的肽。研究还证实，人体培养细胞中的β-淀粉样蛋白的产生大幅减少。
但是，当使用高浓度的蛇毒金属蛋白酶时，研究人员发现其毒性过大，会导致细胞死亡。二井副教授表示：“希望通过小鼠实验来确认什么浓度最有效。”
此外，由于使用的是九种蛇毒金属蛋白酶“鸡尾酒”，因此无法确定哪种发挥了作用。 小川教授表示：“我们还想明确验证哪些成分是有效的。”
分解β-淀粉样蛋白的人类蛋白质（上）和蝮蛇毒素的蛋白质结构图。虽有部分差异，但由于具有相似性，因此被用于实验（供图：东北大学）
蝮蛇毒素“SVMPs”分解淀粉样蛋白（Aβ），转化为含有无害氨基酸“p3”的肽（供图：东北大学提供）
蝮蛇毒素可通过在研究室内扩增DNA的PCR法或人工基因等方法来生产，因此，如果该研究取得进展，则有望应用于阿尔茨海默病的治疗药物中。
该研究由日本学术振兴会的科学研究经费资助，研究成果于8月12日发表在瑞士科学杂志《Toxins》的电子版上，东北大学于同月31日发表。
原文：JST Science Portal 编辑部
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Toxins
论文：A metalloproteinase cocktail from the venom of Protobothrops
flavoviridis cleaves amyloid beta peptides at the α-cleavage site
DOI：10.3390/toxins15080500
【相关链接】
东北大学新闻稿「利用从蝮蛇中获得的酶分解β-淀粉样蛋白～期待为阿尔茨海默病治疗法开发做出贡献～」
九州大学新闻稿「危险的蝮蛇全基因组解读～全球首次阐明制造毒药的基因进化全貌」
