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二价蜘蛛毒素的古老起源和动态演化
二价蜘蛛毒素的古老起源和动态进化摘要包含两个富含半胱氨酸结构域的双价肽毒素在动物毒液中多次从单结构域前体进化而来，从而增强了分子靶点选择性和亲合力。尽管二价毒素在动物毒液中普遍存在，但驱动单域和多域结构之间转变的基因组和进化过程仍然知之甚少。在这里，我们研究了蜘蛛毒液中二价抑制剂胱氨酸结（ICK）毒素的进化。我们首先生成了树栖漏斗网蜘蛛 Hadronyche cerberea 的基因组组装，揭示了 ICK 毒素编码基因的大规模扩展，包括二价 π-hexatoxin-Hc1a。所有 ICK 毒素基因均具有保守的三外显子结构，两侧是可能促进基因扩增的转座元件 (TE)。 Hc1a 亚家族共有该基因结构，其中整个成熟的二价毒素由第三个外显子编码。利用 86 个蜘蛛物种的从头转录组组装以及毒液蛋白质组数据，我们表明 Hc1a 亚家族的二价性具有古老的起源，并通过不涉及内含子的外显子内复制进化而来。接下来是由点突变、缺失和高域间序列相似性促进的不平等交换介导的域扩展和经常性域丢失。相比之下，二价毒素 DkTx fro
来源:Arácnido二价蜘蛛毒素的古老起源和动态演化
摘要
包含两个富含半胱氨酸结构域的二价肽毒素在动物毒液中多次从单结构域前体进化而来，从而增强了分子靶点选择性和亲合力。尽管二价毒素在动物毒液中普遍存在，但驱动单域和多域结构之间转变的基因组和进化过程仍然知之甚少。在这里，我们研究了蜘蛛毒液中二价抑制剂胱氨酸结（ICK）毒素的进化。我们首先生成了树栖漏斗网蜘蛛 Hadronyche cerberea 的基因组组装，揭示了 ICK 毒素编码基因的大规模扩展，包括二价 π-hexatoxin-Hc1a。所有 ICK 毒素基因均具有保守的三外显子结构，两侧是可能促进基因扩增的转座元件 (TE)。 Hc1a 亚家族共有该基因结构，其中整个成熟的二价毒素由第三个外显子编码。利用 86 个蜘蛛物种的从头转录组组装以及毒液蛋白质组数据，我们表明 Hc1a 亚家族的二价性具有古老的起源，并通过不涉及内含子的外显子内复制进化而来。接下来是由点突变、缺失和高域间序列相似性促进的不平等交换介导的域扩展和经常性域丢失。相比之下，来自 Cyriopagopus schmidti 的二价毒素 DkTx 仅限于一小群狼蛛，它似乎已经进化过一次，随后的结构域丢失可能与 TE 活性有关。我们的研究结果表明，结构域重复的奇异事件可能会产生由基因不稳定性和功能结构域选择性保留形成的复杂、不对称的进化轨迹。
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