长读长转录组学揭示了菲律宾捕鸟蛛毒腺的特化及富含抑制剂胱氨酸结（ICK）的毒素多样性

动物毒液是生物活性分子的丰富来源，然而其多样性在许多物种中仍未得到充分表征。本文首次报道了对菲律宾捕鸟蛛（Theraphosidae，捕鸟蛛科）毒腺进行的长读长转录组分析。该类群具有高度地方性，但研究相对不足。利用 Oxford Nanopore 测序技术，我们重建了多个物种接近全长的毒腺转录组，并鉴定出大量编码毒素的肽类分子库。 毒腺中富集了富含半胱氨酸的抑制剂胱氨酸结（inhibitor cystine knot, ICK）肽，这类肽主导了毒素组成谱，并且已知可调节离子通道。跨物种比较分析揭示出一种将毒腺组织与非毒腺组织区分开的独特转录特征，该特征由毒素相关基因家族和调控基因家族的协同表达所驱动。基于直系同源肽的系统基因组重建恢复了预期的分类关系，同时揭示了潜在的谱系特异性分化以及可能存在的隐存分类单元。 尽管存在一组保守的核心毒素家族，不同物种之间的毒素组成仍表现出显著差异，这与由基因复制和功能分化驱动的快速进化相一致。对高表达 ICK 肽的分析显示，其半胱氨酸框架高度保守，而半胱氨酸间区域则存在显著序列变异，这支持了一种模型，即在维持结构稳定性的同时，功能多样化持续推进。 综上，这些发现建立了首个针对菲律宾捕鸟蛛的长读长转录组资源，揭示了毒腺特化背后的保守分子特征，并为 ICK 毒素库的多样化提供了新的见解，这将有助于未来的进化与功能研究，包括生物活性毒液肽的发现与表征。

动物毒液是生物活性分子的丰富来源，但在许多物种中，其多样性仍未得到充分表征。在此，我们报道了首个针对菲律宾捕鸟蛛（Theraphosidae，捕鸟蛛科）毒腺的长读长转录组分析。该类群具有高度地方性，但长期以来研究不足。利用 Oxford Nanopore 测序技术，我们重建了多个物种近全长的毒腺转录组，并鉴定出数量庞大的毒素编码肽库。

毒腺中富集了富含半胱氨酸的抑制剂胱氨酸结（inhibitor cystine knot, ICK）肽，这类肽主导了毒素组成谱，并已知可调节离子通道。跨物种比较分析揭示出一种将毒液组织与非毒液组织区分开的独特转录特征，其驱动因素是毒素相关基因家族与调控基因家族的协同表达。基于直系同源肽的系统基因组重建恢复了符合预期的分类关系，同时揭示了潜在的谱系特异性分化以及潜在的隐存分类单元。

尽管存在一组保守的核心毒素家族，不同物种之间的毒素组成仍表现出显著差异，这与由基因重复和功能分化驱动的快速进化相一致。对高表达 ICK 肽的分析显示，其半胱氨酸骨架高度保守，而半胱氨酸间区域则具有显著的序列变异性，这支持了一种模型：即在维持结构稳定性的同时，功能多样化持续推进。

综上，这些发现建立了首个菲律宾捕鸟蛛科蜘蛛的长读长转录组资源，揭示了支撑毒腺特化的保守分子特征，并为 ICK 毒素库的多样化提供了新的认识，这将有助于未来的进化与功能研究，包括生物活性毒液肽的发现与表征。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.737467v1?rss=1

🏷️ 长读长转录组 捕鸟蛛毒腺 ICK毒素 毒液多样性 毒腺特化 毒素进化