โปรตีนพิษของหนอน Parasa lepida ที่ระบุได้จากการศึกษาครั้งนี้ แบ่ง 3 กลุ่ม

กลุ่มที่ 1 เอนไซม์โปรตีเอส อินฮิบิเตอร์ (protease inhibitor)

ลิโพคาลิน (Lipocalin)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 1 ยีน

     เป็นโปรตีนขนาดเล็ก เกี่ยวข้องกับการขนส่งสารที่ไม่ชอบน้ำ (ไขมัน ฟีโรโมน วิตามิน) และยับยั้งเอนไซม์ย่อยโปรตีน ในหนอนผีเสื้อมีพิษ ชนิด Lonomia obliqua โปรตีน lipocalin ชื่อ Lopap เป็นสารกระตุ้นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด ทำให้เกิดภาวะเลือดออกไม่หยุด

ภาพประกอบ 3.1 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน lipocalin ของ Parasa lepida (Unigene26487_ Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1JYDA)

เซอร์ปิน (Serpin)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 6 ยีน

     โปรตีน Serpin ควบคุมปฏิกิริยาการย่อยโปรตีนในกลไกทางชีวภาพที่สำคัญหลายอย่าง เช่น การแข็งตัวของเลือด การอักเสบ และ การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน พบ Serpin ในพิษของสัตว์หลายชนิด เช่น งู ไนดาเรีย ทาก และสัตว์ขาข้อ เช่น remipedia, ตะขาบ, หนอนผีเสื้อ, แตนเบียน, เห็บและยุง

ภาพประกอบ 3.2 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Serpin ของ Parasa lepida (Plep_CL790.Contig1_ Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1ATTA)

คาร์ซาล-ไทป์ โปรตีเอส อินฮิบิเตอร์ (Kazal-type protease inhibitor)       

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 14 ยีน

     ทำงานยับยั้งโปรตีน serine proteases หลายชนิด เช่น thrombin, trypsin, factor XIIa, subtilisin A, elastase, chymotrypsin และ plasmin พบในพิษของ งู ค้างคาว ทาก แมงกะพรุน และแมลงหลายชนิด เช่น หนอนผีเสื้อ ปลวก ผึ้ง แตนเบียน ยุง เห็บ เป็นต้น

ภาพประกอบ 3.3 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Kazal-type protease inhibitor ของ Parasa lepida (Plep_CL790.Contig1_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1AN1I)

คูนิตซ์-ไทป์ โปรตีเอส อินฮิบิเตอร์ (Kunitz-type protease inhibitor)

      

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 2 ยีน

     ทำงานยับยั้ง trypsin และ chymotrypsin มีรายงานในสัตว์มีพิษหลายชนิด รวมถึง งู กบ ทาก ดอกไม้ทะเล หอยเต้าปูน แมงป่อง แมงมุม เห็บ และแมลงหลายชนิด เช่น ผึ้ง และ แตน โดยออกฤทธิ์ทำงานยับยั้ง โพแทสเซียมแชนเนล และ voltage-gated sodium channels หรือรบกวนกลไกทางชีวภาพ เช่น การแข็งตัวของเลือด การสลายลิ่มเลือด การอักเสบ และการระงับปวด

ภาพประกอบ 3.4 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Kunitz-type protease inhibitor ของ Parasa lepida (CL2363.Contig1_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1BPIA)

ทริปซิน อินฮิบิเตอร์ (Trypsin inhibitor)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 15 ยีน

     ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ trypsin พบในพิษสัตว์กลุ่มแมงป่อง เช่น BmKAPi ในแมงป่อง Tityus bahiensis, T. obscurus, T. serrulatus มีหน้าที่ยับยั้งการแข็งตัวของเลือด

ภาพประกอบ 3.5 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Trypsin inhibitor ของ Parasa lepida (Unigene3809_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C1COUA)

กลุ่มที่ 2 โปรตีโอไลติก เอนไซม์ (proteolytic enzyme)

เซอร์รีน โปรตีเอส (Serine protease (S1))

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 59 ยีน

     เป็นเอนไซม์ย่อยโปรตีน ทำงานเกี่ยวข้องกับกลไกทางชีวภาพหลายอย่าง เช่น การแข็งตัวของเลือด และ การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน เป็นชนิดโปรตีนที่พบได้มากที่สุดในพิษของสัตว์ชนิดต่างๆ เช่น สัตว์เลื้อยคลาน ตุ่นปากเป็ด ค้างคาวแวมไพร์ หอย แอนนิลีด และสัตว์ขาข้อหลายชนิด เช่น ตะขาบ เรมิพีเดีย ผึ้ง แตนเบียน เห็บ ยุง และหนอนผีเสื้อ มีหน้าที่หลากหลาย เช่น ต้านการแข็งตัวของเลือด ขยายหลอดเลือด กระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ กระตุ้นความเจ็บปวด การกดภูมิคุ้มกัน และการอักเสบ

ภาพประกอบ 3.6 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Serine protease (S1) ของ Parasa lepida (CL947.Contig2_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C2B9LA)

เซอร์รีน คาร์บอกซีเพปติเดส (Serine carboxypeptidase (S10))

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 6 ยีน

     เป็นเอนไซม์ย่อยโปรตีน พบในพิษของสัตว์น้อยกว่าเมื่อเทียบกับ S1 ที่มีรายงาน ได้แก่ ผึ้ง แตนเบียน มวนเพชฌฆาต และ เรมิพีเดีย มีหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่หลากหลาย เช่น กระตุ้นการปล่อยฮีสตามีน ย่อยสารสื่อประสาท พิษต่อระบบประสาท ควบคุมภูมิคุ้มกัน และ phosphorylation โปรตีนพิษ นอกจากนี้ยังเป็น allergens ในพิษผึ้งกระตุ้นการแพ้ IgE-mediated ในระบบร่างกาย

ภาพประกอบ 3.7 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Serine carboxypeptidase (S10) ของ Parasa lepida (Unigene686_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1AC5A)

วีนอม ไดเพปติดิล เพปติเดส โฟร์ (Venom dipeptidyl peptidase-4)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 4 ยีน

     ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นภูมิคุ้มกัน โดยกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนต้านจุลชีพ และ กระตุ้นการเคลื่อนที่ของ immune cells หลังถูกแมลงต่อย โปรตีนนี้เป็น allergen ที่สำคัญในพิษของต่อชนิด Vespa vulgaris และมีรายงานในพิษของสัตว์หลาย ชนิด รวมถึง งู ผึ้ง ต่อ มด

ภาพประกอบ 3.8 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Venom dipeptidylpeptidase ของ Parasa lepida (Unigene2385_Plep1_2_FULL) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C4WJLB)

กลุ่มที่ 3 สารก่อภูมิแพ้ (allergen) และอื่น ๆ

ซี เอ พี (CAP (CRISPs, Ag5, Pr-1))

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 3 ยีน

     พบในพิษของสัตว์หลายชนิด เข่น สัตว์เลื้อยคลาน ค้างคาว ไนดาเรีย มอลลัสก์ ครัสตาเซีย แมงมุง แมงป่อง ในพิษงู โปรตีนนี้กระตุ้น ion channel ทำให้ยับยั้งการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ แต่ในหอยเต้าปูนมีหน้าที่ในการย่อยโปรตีน  และในพิษของ Hymenoptera เป็น allergen หลัก กระตุ้น IgE ทำให้เกิดการแพ้รุนแรง

ภาพประกอบ 3.9 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน CAP ของ Parasa lepida (Unigene6179_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C3NT8A)

ซี-ไทป์ เลกติน (C-type lectin)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 9 ยีน

     โปรตีนนี้มีหน้าที่หลากหลาย เช่น การยึดเกาะกันของเซลล์ (cell adhesion) การจดจำ pathogen แล้วกระตุ้น phagocytosis และ การกระตุ้นการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง พบในพิษของสัตว์หลายชนิด รวมถึง งู ปลาสิงโต ไนดาเรีย ครัสตาเซีย แมลงกินเลือด หนอนผีเสื้อ และทาก โปรตีนทำหน้าที่เกี่ยวกับการจับตัวของเม็ดเลือดแดง และการแพ้ เช่น โปรตีนนี้ในพิษงูรบกวนกระบวนการแข็งตัวของเลือด

ภาพประกอบ 3.10 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน C-type lectin ของ Parasa lepida (Unigene766_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C5AO6A)

ฟอสโฟไลเปส เอทู (Phospholipase A2)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 3 ยีน

     เป็นเอนไซม์เร่งปฏิกิริยา hydrolysis ของ phospholipid ในเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้สารพิษแพร่เข้าสู่เซลล์ และปลดปล่อยกรดไขมันและ lipophospholipids ที่กระตุ้นการทำลายเม็ดเลือดแดงทางอ้อม พบในพิษของสัตว์หลายกลุ่ม เช่น สัตว์เลื้อยคลาน ไนดาเรีย หมึก แมลง โดยเฉพาะในอันดับ Hymenoptera แมงป่อง แมงมุม แอนนิลีด มีสมบัติทางเภสัชหลายประการ เช่น เป็นพิษต่อระบบประสาท พิษต่อเซลล์ และพิษต่อกล้ามเนื้อ สามารถกระตุ้นให้เกิดการตายของเซลล์ การอักเสบ การบวมน้ำ (edema) ยับยั้งการแข็งตัวของเลือด และยับยั้งการสื่อสารของเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ

ภาพประกอบ 3.11 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Phospholipase A2 ของ Parasa lepida (Unigene11273_28713) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1POCA)

หมายเหตุ โปรตีนนี้ขาดปลายด้าน N-terminus

วีนอม คาร์บอกซีเอสเตอร์เรส ซิก (Venom carboxyesterase-6)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 13 ยีน

     เป็น hydrolase enzyme ที่ตัด carboxylic esters โปรตีนนี้เป็นallergen ที่สำคัญอย่างหนึ่งในพิษผึ้ง ต่อ และแตน นอกจากนี้ยังมีหน้าที่อื่น เช่น ในแมลงหวี่ D. melanogaster โปรตีนนี้ทำงานเป็นเอนไซม์ย่อยโมเลกุลกลิ่นใน olfactory sensilla (ODE: odorant degrading enzyme) เช่น ฟีโรโมนเพศ (cis-vaccenyl acetate) และโมเลกุลกลิ่นเอสเทอร์อื่น

ภาพประกอบ 3.12 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Carboxylesterase-6 ของ Parasa lepida (CL324.CONTIG1_PLEP1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C4FG5B)

วีนอม เอซิด ฟอสฟาเตส (Venom acid phosphatase)

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 2 ยีน

     เป็น allergen หลักอย่างหนึ่งในพิษผึ้ง มีรายงานหน้าที่หลากหลาย เช่น กระตุ้น cell histolysis และการเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อ ในพิษผึ้งกระตุ้นการปล่อยฮีสตามีนทำให้เกิดผื่นนูนแดง และมีรายงานในพิษสัตว์หลายชนิดโดยเฉพาะแมลงในกลุ่ม Hymenoptera เช่น ผึ้ง มด แตนเบียน

ภาพประกอบ 3.13 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน venom acid phosphatase ของ Parasa lepida (Unigene25292_Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = D1ND6A)

แอนไทไมโครเบียล เพปไทด์ (Antimicrobial peptide (attacin และ diapausin))

จำนวนยีนที่ระบุได้ คือ 10 ยีน

  • ไดอะพอซิน (Diapausin) (6 ยีน)

        มีสมบัติต้านการเจริญของเชื้อราโดยยับยั้งการสร้าง α-1,3-glucan ซึ่งเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์ของรา และทำงานเป็น N-type voltage-gated calcium channel blocker คล้ายกับโปรตีน ω-conotoxin GVIA ในพิษของหอยเต้าปูน มีรายงานในสัตว์ขาข้อหลายชนิด เช่น collembolan แมลงปีกแข็ง ผีเสื้อ

  • แอททาซิน (Attacin) (4 ยีน)

        เป็น Glycine-rich peptide มีสมบัติเป็นยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียแกรมลบ โดยยับยั้งการสร้างผนังเซลล์ มีรายงานในผีเสื้อหลายชนิด และ Diptera เช่น Drosophila melanogaster และ Glossina morsitans ความเป็นพิษของ attacin ยังไม่ชัดเจน แต่มีรายงานการแสดงออกของยีน attacin ในหนอนผีเสื้อที่มีพิษ Lonomia obliqua

ภาพประกอบ 3.14 โมเดลแสดงโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีน Diapausin ของ Parasa lepida (Unigene3366_ Plep1_2) จากการทำนายด้วยโปรแกรม Phyre2 (โมเดลตั้งต้น = C2E2FA)