分子兵器システム間の経済的ジレンマは、スズメバチクモのArachno-atypical毒を説明するかもしれません（）

An Economic Dilemma Between Molecular Weapon Systems May Explain an Arachno-atypical Venom in Wasp Spiders ().

• Tim Lüddecke
• Björn M von Reumont
• Frank Förster
• André Billion
• Thomas Timm
• Günter Lochnit
• Andreas Vilcinskas
• Sarah Lemke

抄録

クモは獲物を倒すために毒を使うが、異なるクモ科における毒の多様性についてはほとんど知られていない。オーブウィーバーグモ（Araneidae）のデータが限られていることを考慮して、我々は詳細な解析のためにスズメバチクモを選択しました。我々の戦略は、複数のアセンブリをベースにしたトランスクリプトノミクスパイプラインと、並列質量分析技術と電気泳動プロファイリングを含むデュアルプロテオミクスワークフローを組み合わせたものである。その結果、非常にシンプルなクモの毒は、他のクモの毒と比較して非典型的な組成を有しており、システインを豊富に含む分泌タンパク質、抗原5、病因関連タンパク質1（CAP）スーパーファミリー、およびその他のほとんどが高分子量のタンパク質を顕著に特徴としていることがわかりました。また、神経ペプチドに類似した潜在的に新規な毒素のサブセットを検出した。これらのタンパク質の潜在的な機能を、獲物を罠にかけるためにほとんどが絹に頼っているスズメバチグモのユニークな狩猟行動の文脈で議論する。我々は、毒のシンプルさが、競合しながらも代謝的に高価な2つの武器システムの間の経済的ジレンマを解決するために進化したと提案している。この研究では、これまで詳細な特徴が明らかにされていない小型の毒生物種の系統を網羅するための最先端の方法の重要性を強調しており、その毒システムの生物学を理解し、トランスレーショナルリサーチのためのこの豊富な資源を採掘することができる。

Spiders use venom to subdue their prey, but little is known about the diversity of venoms in different spider families. Given the limited data available for orb-weaver spiders (Araneidae), we selected the wasp spider for detailed analysis. Our strategy combined a transcriptomics pipeline based on multiple assemblies with a dual proteomics workflow involving parallel mass spectrometry techniques and electrophoretic profiling. We found that the remarkably simple venom of has an atypical composition compared to other spider venoms, prominently featuring members of the cysteine-rich secretory protein, antigen 5 and pathogenesis-related protein 1 (CAP) superfamily and other, mostly high-molecular-weight proteins. We also detected a subset of potentially novel toxins similar to neuropeptides. We discuss the potential function of these proteins in the context of the unique hunting behavior of wasp spiders, which rely mostly on silk to trap their prey. We propose that the simplicity of the venom evolved to solve an economic dilemma between two competing yet metabolically expensive weapon systems. This study emphasizes the importance of cutting-edge methods to encompass the lineages of smaller venomous species that have yet to be characterized in detail, allowing us to understand the biology of their venom systems and to mine this prolific resource for translational research.