Deciphering the Molecular Diversity of an Ant Venom Peptidome through a Venomics Approach

毒液 生物 转录组 计算生物学 功能多样性 基因 遗传学 生物化学 基因表达 生态学
作者
Axel Touchard,Nathan Téné,Philippe Chan Tchi Song,Benjamin Lefranc,Jérôme Leprince,Michel Treilhou,Elsa Bonnafé
出处
期刊:Journal of Proteome Research [American Chemical Society]
卷期号:17 (10): 3503-3516 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acs.jproteome.8b00452
摘要

The peptide toxins in the venoms of small invertebrates such as stinging ants have rarely been studied due to the limited amount of venom available per individual. We used a venomics strategy to identify the molecular diversity of the venom peptidome for the myrmicine ant Tetramorium bicarinatum. The methodology included (i) peptidomics, in which the venom peptides are sequenced through a de novo mass spectrometry approach or Edman degradation; (ii) transcriptomics, based on RT-PCR-cloning and DNA sequencing; and (iii) the data mining of the RNA-seq in the available transcriptome. Mass spectrometry analysis revealed about 2800 peptides in the venom. However, the de novo sequencing suggested that most of these peptides arose from processing or the artifactual fragmentations of full-length mature peptides. These peptides, called "myrmicitoxins", are produced by a limited number of genes. Thirty-seven peptide precursors were identified and classified into three superfamilies. These precursors are related to pilosulin, secapin or are new ant venom prepro-peptides. The mature myrmicitoxins display sequence homologies with antimicrobial, cytolytic and neurotoxic peptides. The venomics strategy enabled several post-translational modifications in some peptides such as O-glycosylation to be identified. This study provides novel insights into the molecular diversity and evolution of ant venoms.
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