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芋螺是生活在热带海域浅水区的肉食性的海洋软体动物。它们利用毒液中鸡尾酒样的混合毒素(芋螺毒素)捕食、防御和竞争。芋螺毒素能特异地作用于神经系统的电压门控和配体门控离子通道的不同亚型和递质受体，因而被广泛用作神经生物学研究的离子通道和受体研究工具药物，有些被直接开发成临床药物和诊断试剂。
芋螺毒素虽然高度变异，种类繁多，但是到目前为止，它们共用非常有限的14种半胱氨酸骨架。我们从中国南海食虫芋螺信号芋螺(C.litterarus)毒管cDNA表达文库EST序列分析中发现一个编码典型芋螺毒素前体肽结构的cDNA序列，成熟肽区含有8个半胱氨酸，且排布方式不同于已经发表的任何一类半胱氨酸骨架，根据现有的芋螺毒素命名原则，我们将这一种新类型的骨架命名为骨架XV，该新的芋螺毒素被命名为Lt15.1。根据Lt15.1的前体肽编码序列设计引物从另外两个食虫芋螺物种C.betu1inus和C.emaciatus毒管cDNA一链中克隆到与Lt15.1属于同家族的两个序列Bt15.1和Ec15.1，从而证实了一个新的芋螺毒素半胱氨酸骨架XV(-C-C-CC-C-C-C-C-)在芋螺中的广泛存在。
对GenBank公共数据库进行Blast同源序列搜索发现XV类芋螺毒素的信号肽部分与四环芋螺毒素(现在定义的O超家族)中的MEKL家族具有很高的相似性，采用RT-PCR的方法从发现Lt15.1序列的信号芋螺中分离到两个MEKL家族成员Lt7.1和Lt7.2。利用GenBank中的四环毒素序列，综合我们克隆到的三个XV类骨架芋螺毒素和MEKL家族成员Lt7.1和Lt7.2前体肽序列进行进化树分析。进化树结果表明四环毒素聚成三个大类，XV类芋螺毒素与MEKL家族聚在一个大支，显示XV类芋螺毒素与MEKL家族之间存在较近亲缘关系，而与四环芋螺毒素其他三个家族进化距离较远。
取Lt15.1、Bt15.1和Ec15.1成熟肽构建了硫氧还蛋白(TRX)融合表达载体，在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了原核表达。以0.1mMIPTG做诱导剂18℃2过夜诱导表达12小时成功获得了三种可溶的重组融合蛋白rTRX-lt15a，rTRX-bt15a和rTRX-ec15a。采用Ni2+螯和亲和层析对三种融合蛋白进行了初步纯化，获得了约90％纯度的重组融合蛋白。亲和层析纯化后的rTRX-lt15a再经过弱阴离子交换层析(DEAEsepharoseionexchangeFF)纯化后获得了电泳单一条带的融合蛋白。rTRX-lt15a经3C酶切后采用SephadexG-50进一步纯化获得了酶切后的目的蛋白rlt15a，经电喷雾电离质谱(ESI-MS)鉴定，分子量与理论计算值4413.0D相符合。采用全细胞膜片钳记录模式研究了rlt15a对急性分离大鼠背根神经节(DRG)神经元上的钠电流的影响。结果表明4μM的毒素浓度与细胞孵育15min能抑制72％钠离子峰值电流。电流-电压曲线表明rlt15a不能改变钠通道的激活电压，但能降低通道的峰值电流和翻转电位。rlt15a作用时程曲线表明随着时间的延长，抑制程度越来越高，呈时间依赖性质。进一步对rlt15a作用的浓度-反应研究表明，毒素的抑制作用呈浓度依赖性。
本研究在基因水平上确立了一个含XV类半胱氨酸的芋螺毒素新家族，进化分析表明与四环芋螺毒素的MEKL家族有进化亲缘关系。新家族的三个成员成功的原核重组表达、纯化为下游的功能鉴定、作用机理以及构效关系研究等工作奠定了良好的基础。rlt15a对钠离子通道的抑制作用研究为探明这个新家族的功能奠定了基础。