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烟碱型乙酰胆碱受体(Nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)是一类能够响应神经递质乙酰胆碱结合的跨膜受体蛋白。其中肌肉型nAChRs主要存在于神经肌肉连接处,分为成年型(α1β1δε)和胎儿型(a1β1δγ)两种亚型。研究发现肌肉型nAChRs与横纹肌肉瘤、小儿软组织肿瘤、重症肌无力等疾病相关。除此之外,肌肉型nAChRs还与皮肤抗皱相关,如SYN(?)-AKE是一款抑制肌肉型nAChRs的抗皱美容产品。芋螺毒素(Conotoxin,conopeptide,CTx)是从海洋肉食性软体动物芋螺的毒液中发现的神经肽,具有分子量小、富含二硫键等特点,通常由7-46个氨基酸构成。aO-CTxGeXIVA是本实验室从海南产将军芋螺(C.generalis)中发现的一种新型芋螺毒素,它由28个氨基酸组成,含两对二硫键,对肌肉型nAChR(a1β1δε)的半阻断剂量(IC50)为=394nmol/L。由于野生型GeXIVA长度较长,不能作为涂抹用美容肽应用。为此,本研究根据GeXIVA的活性区域设计合成了一系列10个氨基酸以下的短肽突变体,期望能从中获得对肌肉型nAChRs有活性的短肽,并对其抗皱活性进行研究。此外,还提取了桶形芋螺毒液的粗毒,对其组分进行了纯化,用于筛选作用于nAChRs不同亚型的天然芋螺毒素组分。本研究利用分子模拟技术获知了 GeXIVA与肌肉型nAChRs相互作用的活性区域,基于该活性区段设计合成了一系列突变体短肽。利用双电极电压钳技术检测了各个短肽突变体对非洲爪蟾卵母细胞表达的a1β1δε nAChR的活性。从突变体中选取活性最强的短肽,利用小鼠衰老模型研究其抗皱活性。此外,通过高效液相色谱法从桶形芋螺的毒液中分离纯化天然毒素组分,以非洲爪蟾卵母细胞表达的nAChRs各种亚型为药靶,采用双电极电压钳技术,筛选作用于nAChRs不同亚型的天然芋螺毒素组分。实验结果表明,GeXIVA中间αa-螺旋结构(R10-Y19)是与a1/δ结合的关键区段,基于此设计并合成了五代共53个GeXIVA短肽(GeMs),其中只有GeM-D5A、GeM-9aa-1和GeM-D5A#三个短肽对α1β1δs nAChR作用较强,它们的IC50分别是8.038 μmol/L、4.697 μmol/L 和 2.742 μmol/L。在抗皱活性研究中,GeM-D5A 表现一定的抗皱活性。与对照组相比,GeM-D5A可以使皮肤结构和胶原纤维更为紧密,对衰老模型的小鼠的皮肤结构有所改善。另外,从桶形芋螺的毒液中分离了 16个天然毒素组分。测定了每个组分对nAChRs各个亚型的阻断活性,发现组分CBL-2,CBL-3和CBL-4对α1β1δε nAChR具有强阻断活性;组分CBL-12对α4β2 nAChR亚型有阻断作用;组分CBL-4、CBL-5对α3β2nAChR亚型有阻断作用。本研究发现了三个对α1β1δε nAChR作用较强的短肽,其中仅含10个氨基酸的短肽GeM-D5A具有一定的抗皱活性。以αO-芋螺毒素GeXIVA为基础,设计合成针对肌肉型nAChR的抗皱美容肽,为抗皱美容芋螺毒素的开发应用提供了一条新思路。从桶形芋螺中发现了 5个天然毒素组分分别对α3β2、α4β2和α1β1δε nAChR三种亚型有阻断活性,该结果将为今后针对上述nAChR不同亚型的分子探针和新药研发提供研究基础,其中CBL-2,CBL-3和CBL-4短肽可望运用于后续抗皱美容产品的研发。