Revealing the Venomous Secrets of the Spider's Web

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Esteves, Franciele Grego ^[1] ; Aparecido dos Santos-Pinto, Jose Roberto ^[1] ; Ferro, Milene ^[1] ; Sialana, Fernando J. ^[2] ; Smidak, Roman ^[2] ; Rares, Lucaciu Calin ^[3] ; Nussbaumer, Thomas ^[3] ; Rattei, Thomas ^[3] ; Bilban, Martin ^[4] ; Bacci Junior, Mauricio ^[1] ; Lubec, Gert ^[5] ; Palma, Mario Sergio ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo State UNESP, Inst Biosci Rio Claro, Dept Gen & Appl Biol, Ctr Study Social Insects, BR-13506900 Rio Claro - Brazil

^[2] Univ Vienna, Dept Pharmaceut Chem, A-1090 Vienna - Austria

^[3] Univ Vienna, Dept Microbiol & Ecosyst Sci, Div Computat Syst Biol, A-1090 Vienna - Austria

^[4] Med Univ Vienna, Dept Lab Med & Core Facil Genom, A-1090 Vienna - Austria

^[5] Paracelsus Med Univ, A-5020 Salzburg - Austria

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH; v. 19, n. 8, p. 3044-3059, AUG 7 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Orb-weaving spiders use a highly strong, sticky and elastic web to catch their prey. These web properties alone would be enough for the entrapment of prey; however, these spiders may be hiding venomous secrets in the web, which current research is revealing. Here, we provide strong proteotranscriptomic evidence for the presence of toxin/neurotoxin-like proteins, defensins, and proteolytic enzymes on the web silk from Nephila clavipes spider. The results from quantitative-based transcriptomic and proteomic approaches showed that silk-producing glands produce an extensive repertoire of toxin/neurotoxin-like proteins, similar to those already reported in spider venoms. Meanwhile, the insect toxicity results demonstrated that these toxic components can be lethal and/or paralytic chemical weapons used for prey capture on the web, and the presence of fatty acids in the web may be a responsible mechanism opening the way to the web toxins for accessing the interior of prey's body, as shown here. Comparative phylogenomic-level evolutionary analyses revealed orthologous genes among two spider groups, Araneomorphae and Mygalomorphae, and the findings showed protein sequences similar to toxins found in the taxa Scorpiones and Hymenoptera in addition to Araneae. Overall, these data represent a valuable resource to further investigate other spider web toxin systems and also suggest that N. clavipes web is not a passive mechanical trap for prey capture, but it exerts an active role in prey paralysis/killing using a series of neurotoxins. (AU)

• Processo FAPESP: 15/14220-8 - Caracterização proteometabolômica dos componentes da teia da aranha Nephila clavipes utilizados na estratégia de captura de presas
• Beneficiário: Franciele Grego Esteves
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/10373-0 - Perfilagem peptidômica e caracterização estrutural-funcional das vesículas lipídicas presentes na teia da aranha Nephila clavipes
• Beneficiário: Franciele Grego Esteves
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/26451-9 - Bioprospecção e Análise Estrutural das Proteínas da Seda de Artrópodes por uma Abordagem Proteômica Utilizando um Sistema nanoLC-ESI-CID/ETD
• Beneficiário: José Roberto Aparecido dos Santos-Pinto
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/10430-0 - Uma visão proteotranscriptomica sobre o papel das glândulas de seda de aranhas durante o processo de fiação da seda
• Beneficiário: José Roberto Aparecido dos Santos-Pinto
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/16212-5 - Proteopeptídeos naturais da fauna, flora e microbiota brasileira como potenciais modelos para o desenvolvimento racional de novos fármacos de uso terapêutico: isolamento, elucidação estrutural, síntese química e ensaios de atividade funcional
• Beneficiário: Mario Sergio Palma
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático