蝎毒素能识别可兴奋细胞膜上的离子通道与受体，在离子通道的结构与门控特性的研究中，起到探针的作用。作用于钠离子通道的蝎毒素可以分为两大类：－型，作用于受体位点3，影响钠离子通道的失活过程；β－型，作用于受体位点4，影响钠离子通道激活过程。根据药理学上不同的选择性，α－型蝎毒素可以进一步分为三个亚型：经典α－型，作用于哺乳动物；抗昆虫α－型，作用于昆虫；α－like型，同时作用于哺乳动物和昆虫。β-型蝎毒素可以进一步分为四个亚型：经典β-型，作用于哺乳动物；Tsγ-like型，作用于哺乳动物与昆虫；兴奋型，作用于昆虫，使昆虫产生快速的兴奋性麻痹；抑制型或软瘫型，作用于昆虫，引起昆虫肌肉松弛直至完全麻痹。　　 本文利用2D NMR和分子模拟技术，对从马氏钳蝎中分离得到的α-型蝎毒素BmKalphaTx11以及经典β-型毒素BmK-M10的结构特征与功能表面进行了研究。　　 论文工作的第一部分是关于长链蝎毒素BmKalphaTx11的溶液结构特征及其可能的构效关系分析。BmKalphaTx11由66个氨基酸残基组成，与抗哺乳动物活性的经典α型蝎毒素AaHII(来源于Androctonus australis，Sahara scorpion)具有73％的序列同源性。通过二维核磁共振波谱技术与分子模拟技术，完成了对其溶液构象的分析。结果显示，BmKalphaTx11具有α-型长链蝎毒素典型的CS-αβ结构特征。同时发现它的溶液结构的不均一性，存在两种稳定的溶液构象。通过对谱图相关信号的强度比较，估算主要构象与次要构象的摩尔比约为3：1。分析认为，C-末端.Asn64的主链酰胺氢与五残基转角区域内的Arg10主链羰基氧之间氢键的形成与否，是产生这两种构象的原因。进一步分析认为，特异的Met58是造成BmKalphaTx11异构化而区别于经典α-型蝎毒素C-末端结构特征的因素之一。BmKalphaTx11的功能表面由两个区域组成：(1)Core-domain区域由α螺旋前的loop区域和连接β2、β3的loop区域构成；(2)NC—domain区域由五残基转角区域和C-末端靠近五残基转角区域的部分残基所构成。在与其它蝎毒素的功能面的比较中发现，BmKalphaTx11两种构象的Core－domain与AaHII具有很高的相似性，这一区域是α－型蝎毒素作用于钠离子通道位点3的结构基础，为α－型蝎毒素所共有；在NC-domain区域，BmKalphaTx11的主要构象不同于AaHII的，表现为抗昆虫活性的“突出”结构，而次要构象则与AaHII的一致，表现为抗哺乳动物活性的“扁平”结构。两种构象的并存，使得BmKalphaTx11可能具有α-like型蝎毒素的特征。　　 论文工作的第二部分研究了长链蝎毒素BmK-M10的溶液结构特征并对其构效关系进行了分析。BmK-M10与α-like型蝎毒素BmK—M4(来源于马氏钳蝎)具有84％的序列同源性，但文献报道的电生理实验(J.Peptide.Res.2004，64：33-41)显示其在钠离子通道的作用模式上与抗哺乳动物活性的经典β-型蝎毒素类似。对其溶液结构分析认为，BmK-M10具有α-型蝎毒素典型的CS—α/β的结构特征。与BmK-M4等α-型蝎毒素比较后发现，BmK-M10的α螺旋区域明显偏短，螺旋前的loop区域也与α-型蝎毒素存在较大差异，却与经典β-型蝎毒素Cn2(来源于Centruroides noxius，Mexican scorpion)相似。进一步分析发现，BmK-M10具有经典β-型蝎毒素的功能表面，包括E15功能位点，该位点通过电性作用直接参与与钠通道的电压感受区S4中的带正电荷残基之间的相互作用，是β-蝎毒素表现出其特征的电生理行为的结构基础；位于螺旋中部的L25与兴奋型β-蝎毒素BmKIT1(BmK—βIT)的125类似，螺旋前的loop区域中的118、Q20对应于Cn2的L19、N22，这一区域是β-型蝎毒素与钠离子通道位点4相结合的结构基础；在β2折叠链上，以及连接β2、β3的loop上存在疏水芳香残基Y35、W38、Y42，通过距离计算，证实与Cn2溶液构象中的Y40、Y42、W58在空间位置上一一对应，这一区域决定了BmK-M10作用于哺乳动物的特异性。　　 对BmKalphaTx11与BmK-M10的结构信息的分析，将有助于设计特异性的钠离子通道抑制剂。