恐惧症在本质上通常是非理性的——尤其是在蜘蛛的情况下，因为这些生物通常比人类更害怕人类，反之亦然。但是：有些物种是一股不可忽视的力量——例如，Latrodectus 蜘蛛，通常被称为黑寡妇。它通过使用毒液捕捉猎物——准确地说，是latrotoxins (LaTXs)，神经毒素的一个亚类，或神经毒药。被黑寡妇咬一口对人类来说可能是致命的。神经毒物的确切结构以前并不清楚，但明斯特大学医学物理和生物物理学研究所的 Christos Gatsogiannis 教授对该物质进行了研究——不仅是因为它的独特性，而且是为了可能的医学应用。使用冷冻电镜，并与 Gatsogiannis 合作 多特蒙德马克斯普朗克研究所的前同事以及不来梅雅各布斯大学的研究人员，明斯特研究人员团队成功地解释了拉曲毒素的第一个结构。该团队的研究结果现已发表在自然通讯杂志。

许多非专业人士可能都知道神经毒素——肉毒杆菌毒素的形式，常用于整容手术。然而，黑寡妇的毒药除了“美化”效果之外别无他物：天然开发的 LaTX 主要是为了固定昆虫——或者干脆直接杀死它们。在这个过程中，毒素停靠在神经细胞表面的特定受体上，并导致神经递质释放，例如通过钙通道。由于钙离子不断流入细胞，会释放出导致癫痫发作的递质。

这种机制是将 latrotoxins 与所谓的成孔毒素的所有其他变体区分开来的原因。“尽管多年来进行了广泛的研究，但我们并不知道结构Gatsogiannis 说。方法，生物分子现在可以被“拍摄”到原子分辨率。在这个过程中，液态乙烷中的蛋白质复合物在负196度的毫秒内被冻结成一层薄薄的无定形冰，一种固态水。数百和然后捕获数以千计的图像，这些图像显示了蛋白质的不同视图，从而能够识别神经毒素的结构。

使用冷冻电镜，并与多特蒙德马克斯普朗克研究所和不来梅雅各布斯大学的研究人员合作，明斯特研究人员团队成功地解释了拉曲毒素的第一个结构。“LaTX 的一般结构是独一无二的，在所有可能的方面都与所有其他已知毒素不同，”Gatsogiannis 说。这些新见解是了解 LaTX 家族分子机制的基础，它们为可能的医学应用以及开发有效的解毒剂铺平了道路。此外，这些对昆虫特定毒素的见解可能为杀虫剂开辟新的机会。然而，对于未来的研究，必须了解毒素是如何准确地插入细胞膜，即插入细胞表面的。”

这些计划的最大障碍是明斯特地区还没有冷冻电镜。Gatsogiannis 教授和他的团队想要改变这一点：“医学研究的实际重要性是巨大的，”该研究的主要作者陈明浩博士说，“因为‘功能’与‘结构’直接相关。生物学背景。但该方法非常复杂，需要超现代的基础设施。” 研究团队计划很快在明斯特大学的新研究大楼——软纳米科学中心 (SoN) 中引入这种创新方法。