神风特攻队白蚁用“爆炸性”背包引爆自己——科学家们刚刚找到了方法

法属圭亚那的神风特攻队白蚁携带着高度挥发性的有毒“背包”，当白蚁需要保卫其蚁群时，这些背包可以立即部署。

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法属圭亚那的神风白蚁进化出了一种独特的防御机制——携带装满有毒液体的“背包”，它们可以引发爆炸，在此过程中毒害敌人。现在，科学家们已经解开了这些致命背包如何安全携带并根据需要引爆的谜团。

2012 年，研究人员发现年长的 Neocapritermes taracua 工蚁配备有蓝色斑点的背包，当它们受到威胁时，背包会爆炸。

N。塔拉库亚工蚁的腹部有一对特殊的腺体，它们逐渐将蓝色漆酶 BP76 分泌到背部的口袋中。随着年龄的增长，白蚁会积累装满这些蓝色、含铜的蓝色晶体的“背包”。

当面临威胁时，年老的工蚁会破裂自己的身体，将酶与唾液腺产生的相对良性的分泌物混合在一起。其结果是一种粘稠的液体，富含剧毒的苯醌，可以使捕食者无法动弹或杀死它们。

然而，研究人员对 BP76 如何能够以固态形式储存在白蚁背上，同时仍保持在破裂时立即反应的状态感到困惑。

这项新研究于 8 月 15 日发表在Structure杂志上，通过提供这种酶的第一个高分辨率晶体结构解开了这个谜团。

“该酶的三维结构揭示了 BP76 采用了多种稳定策略，”该研究的主要作者 Jana Škerlová，捷克科学院有机化学与生物化学研究所的研究员，在一份声明中说道。

这种酶被紧紧地折叠起来，就像将一张纸折叠成紧凑的形状一样，这有助于它随着时间的推移抵抗降解。另一层保护来自附着在蛋白质上的糖分子，形成进一步稳定蛋白质的保护罩。

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BP76 更有趣的特征之一是在酶活性位点附近的赖氨酸和半胱氨酸这两个氨基酸之间存在罕见且异常牢固的化学键。研究人员发现，这种键在酶中并不常见，并且在维持 BP76 结构方面发挥着至关重要的作用，特别是当酶以固体形式储存在白蚁背上时。

这种结合就像一种特殊的锁定机制，确保酶保持其形状并保持充分的功能，以便在白蚁需要保卫其蚁群时立即部署。

研究合著者 Pavlína Řezáčová 表示：“正如了解仪器的各个组件可以揭示其工作原理一样，了解分子的三维结构也有助于我们了解生物过程。”捷克科学院生物学家在声明中说道。

白蚁在衰老过程中稳定储存和积累这种酶的能力对于保护白蚁群落至关重要。 之前的研究推测，由于白蚁的下颌骨随着时间的推移而变钝，年老的白蚁在觅食或维护巢穴方面可能不如年轻的工蚁那么有效。

带着爆炸的背包，年长的工人们可能会专门采取最后的、致命的行动来保卫殖民地。