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。本文以中国南海食虫性信号芋螺(Conus litteratus)为研究对象，采用凝胶过滤、离子交换层析和高效液相色谱的方法从信号芋螺毒管中分离纯化新的芋螺多肽。在此基础上，利用蛋白质化学以及电生理的技术和手段展开了一系列的研究工作。 从信号芋螺毒液中纯化了一种新的芋螺毒素。N-端测序表明，这种新的芋螺毒素由12个氨基酸残基组成，含有4个半胱氨酸，属于T-超家族芋螺毒素。经与信号芋螺毒管cDNA文库比较，发现是由Lt5.4(DQ345353)基因编码的，所以命名为lt5d。应用膜片钳技术，以全细胞记录的方法，检测了lt5d对大鼠DRG神经元细胞电压门控Na<+>通道的影响。发现nM级的lt5d就能有效抑制TTX敏感型Na<+>通道，而对TTX不敏感型Na<+>通道则没有影响。lt5d部分抑制钠电流后，电流的形状和对照电流形状一致，说明它们没有明显改变TTX敏感型钠电流的激活与失活相动力学特征，推断lt5d可能结合钠通道位点1。lt5d抑制TTX敏感型钠电流具有浓度依从性，其半数有效抑制浓度(IC<,50>)为156．16nM。根据lt5d的模拟结构，推测lt5d的Lys 6可能是与钠离子通道相互作用的关键残基。首次发现了T-超家族芋螺毒素能阻断哺乳动物感觉神经元上的电压门控Na<+>通道。 从信号芋螺毒液中分离纯化了两种P-超家族芋螺毒素lt9a和lt9b。这两种毒素具有相同的半胱氨酸骨架，对照信号芋螺毒管cDNA文库，发现它们是由同一基因Lt9.1编码的，成熟肽的氨基酸序列也是相同的，只是具有不同的翻译后修饰。研究表明，lt9b是lt9a经Pro<12>、Pro<17>羟基化和Glu<21>γ-羧化后的产物。应用全细胞膜片钳技术对两种新的P-超家族信号芋螺毒素进行功能研究发现，500 nM的lt9a对TTX敏感型钠电流有明显作用，能够增大细胞内向钠电流，与对照组相比，增加了38.86±1.31％(n=3)，lt9a：t曾大TTX敏感型钠电流具有浓度依从性。在该浓度毒素作用下，DRG细胞钠电流与电压的依赖关系和钠通道的激活电位没有改变，而翻转电位从+20 mV改变为+30mV。使用单指数拟合的方法对毒素作用前后钠通道在最大激活电压-20mV下的最大开放曲线进行拟合，毒素作用后钠通道开放时间与对照组相比延长了约30.5％(n=3)。与lt9a的作用不同，500 nM的lt9b对TTX敏感型钠电流有明显抑制作用，最大抑制率为49.60±2.61％(n=3)。lt9b部分抑制钠电流后，电流的形状和对照电流形状一致，说明它没有明显改变TTX敏感型钠电流的激活与失活相动力学特征。lt9b抑制TTx敏感型钠电流具有浓度依从性，其半数有效抑制浓度(IC<,50>)为504.04nM。首次发现了P-超家族芋螺毒素能作用于电压门控钠离子通道。从信号芋螺(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4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XVI，该新的芋螺毒素被命名为ltl6a。我们利用基因工程手段，采用了pMAL-p2x表达系统将Lt16.1成熟肽编码序列转入大肠杆菌进行了融合表达，最终获得了高纯度的重组毒素蛋白。利用飞行时间质谱对重组蛋白进行物理性质的鉴定，结果显示毒素蛋白的分子量与预测结果相一致。同时，膜片钳实验结果显示，重组毒素可以阻断电压敏感型钠通道而不改变通道的激活与失活的动力学曲线。 本项研究从我国南海信号芋螺中发现并分离出了3种新的芋螺毒素，融合表达了一种具有新的半胱氨酸骨架的芋螺毒素，进行了结构和功能研究。它们有不同的结构，以不同的方式作用于电压门控钠离子通道，它们展示了芋螺毒素在分子水平的生物多样性，并将有可能作为专一性不同的工具试剂应用于钠离子通道和神经生物学研究。