افت وژونکي د خوړو د کمښت او د ویکتور څخه رامینځته شوي انساني ناروغیو سره د مبارزې په برخه کې مهم رول لوبوي. په هرصورت، د افت وژونکو مقاومت مخ په زیاتیدونکي ستونزه په بیړني ډول د نویو مرکباتو کشف ته اړتیا لري چې کم کارول شوي هدفونه په نښه کوي. د حشراتو انتقالي ریسیپټر پوټینشیل (TRPV) چینلونه - نانزونګ (نان) او غیر فعال (Iav) - کولی شي هیټرولوګس چینلونه (نان-Iav) جوړ کړي او د میخانیکي حسي ارګانونو ته ځای ورکړي چې په حشراتو کې جیوټروپیزم، اوریدل، او پروپریوسیپشن منځګړیتوب کوي. ځینې افت وژونکي، لکه اپیډوپیرولیډون (AP)، د نامعلوم میکانیزمونو له لارې نان-Iav په نښه کوي. AP د سوري کولو-څښونکو حشراتو (هیمپټران) په وړاندې مؤثر دی، د فلامینټونو فعالیت ګډوډولو سره د تغذیې مخه نیسي. AP یوازې نان سره تړلی کیدی شي، مګر یوازې نان-Iav کولی شي د اګونیسټانو سره اړیکه ونیسي، پشمول د انډوجینس نیکوتینامایډ (NAM)، په دې توګه د چینل فعالیت ښیې. د حشراتو ضد هدف په توګه د نان-Iav وړتیا سره سره، د هغې د چینل اسمبلۍ، تنظیمي پابند ځایونو، او Ca2+ پورې تړلي تنظیم په اړه لږ څه پیژندل شوي، چې د حشراتو د پراختیا نور خنډ کوي. په دې څیړنه کې، د کریو-الیکټرون مایکروسکوپي د هامپټیرا حشراتو کې د نان-ایاو جوړښت د کالموډولین-لیګینډ څخه پاک حالت کې د ټاکلو لپاره کارول شوی و، او همدارنګه د انکیرین تکرار سایټوپلاسمیک ډومین (ARD) په سرحد کې د AP او NAM سره. په حیرانتیا سره، موږ وموندله چې نان پروټین پخپله کولی شي یو پینټامر جوړ کړي، کوم چې د AP-منځګړیتوب ARD تعاملاتو لخوا ثبات کیږي. دا څیړنه د حشراتو وژونکو او اګونیسټانو او نان-ایاو ترمنځ مالیکولي تعاملات څرګندوي، د چینل فعالیت او راټولولو کې د ARD اهمیت روښانه کوي، او د Ca2+ تنظیم میکانیزم سپړنه کوي.
د نړیوال اقلیم د بدلون د مخ په زیاتیدونکي سختوالي په وړاندې، د نړیوال خوراکي خوندیتوب خرابیدل د ۲۱ پیړۍ یو له لویو ننګونو څخه دی، چې د ټولنې لپاره یې پراخې پایلې لري.۱،۲د روغتیا نړیوال سازمان د ۲۰۲۳ کال لپاره په نړۍ کې د خوړو د خوندیتوب او تغذیې د وضعیت (SOFI) راپور اټکل کوي چې په ټوله نړۍ کې شاوخوا ۲.۳۳ ملیارده خلک د خوړو د متوسط او شدید نه خوندیتوب څخه رنځ وړي، چې یوه اوږدمهاله ستونزه ده.۳،۴له بده مرغه، اټکل کیږي چې د فصل حاصلات هر کال د آفتونو او ناروغیو له امله له ۲۰٪ څخه تر ۳۰٪ پورې له لاسه ورکوي، او تمه کیږي چې د نړۍ تودوخه به د آفتونو مقاومت او د فصلونو زیان منونکي حالت نور هم خراب کړي.۴،۵،۶،۷،۸د آفت وژونکو پراختیا نه یوازې د آفتونو څخه د فصلونو د ساتنې او د ویکتور څخه لیږدول شوي ناروغیو د خپریدو کمولو لپاره خورا مهمه ده، بلکه د ویکتور څخه لیږدول شوي انساني ناروغیو لکه ډینګي تبه، ملاریا، او چاګاس ناروغۍ سره د مبارزې لپاره هم خورا مهمه ده، کوم چې د آفت وژونکو په وړاندې په زیاتیدونکي توګه مقاومت لري.۵،۹،۱۰،۱۱
د نیوروټوکسیک حشره وژونکو لویو هدفونو په منځ کې، د هیټروټرامیریک TRPV چینل نانچنګ (نان)-غیر فعال (Iav) د حشره وژونکو هدفونو یوه ټولګه استازیتوب کوي چې یوازې په تیرو لسیزو کې کشف شوي، په شمول د سوداګریزو شتون لرونکو حشره وژونکو لکه امیډاکلوپریډ او پیراکلوسټروبین.۱۲،۱۳،۱۴نیمه مصنوعي حشره وژونکي اپیډوپیرولیفین (AP) یو په دې وروستیو کې رامینځته شوی او سوداګریز شوی محصول دی چې اصلي برخه یې فعال حشره وژونکی انسکالیس® دی، کوم چې AP د فرعي نانومولر فعالیت په کچه سره نښلوي.15AP د ګرده ګیرو، ګټورو حشراتو او نورو غیر هدف لرونکو ژوندیو موجوداتو لپاره ټیټ شدید زهریت ښیې، او کله چې د لیبل لارښوونو سره سم وکارول شي، دا کولی شي د نورو حشره وژونکو په وړاندې د مقاومت فشار کم کړي.۱۶،۱۷،۱۸نان او ایو په پراخه کچه د حشراتو په ډولونو کې ویشل شوي، یوازې د انټینا او غړو د کورډال سټرچ ریسیپټر نیورونونو کې ګډ څرګند شوي، او د اوریدلو، جاذبې درک، او پروپریوسیپشن لپاره مهم دي.۱۳، ۱۶، ۱۹، ۲۰، ۲۱، ۲۲AP، imidacloprid، او pyraclostrobin د یو ځانګړي میکانیزم له لارې د Nan-Iav کمپلیکس هڅوي، په نهایت کې د پروپریوسیپټیو سیګنال لیږد مخه نیسي.۱۳،۱۶،۲۳په سوري څښونکو حشراتو (هیمپټران) لکه سپږۍ او سپینې مچۍ کې، د پروپریوسیپشن له لاسه ورکول د دوی د تغذیې وړتیا زیانمنوي، چې په پای کې د مرګ لامل کیږي.۱۳،۲۴په زړه پورې خبره دا ده چې AP د Nan-Iav کمپلیکس لپاره لوړ تړاو او یوازې د Nan لپاره ټیټ تړاو ښیې. د Nan-Iav سره د AP تړل د بریښنا جریان رامینځته کوي، مګر یوازې Nan سره تړل د چینل فعالیت نه هڅوي. Iav پخپله په هیڅ ډول AP سره نه تړل کیږي.16دا وړاندیز کوي چې نان او ایو ممکن د نان-ایو چینل مختلف کمپلیکسونه جوړ کړي (د مثال په توګه، د مختلف سټوچیومیټریک تناسبونو سره یا د ورته سټوچیومیټریک تناسب دننه مختلف ترتیباتو سره) یا دا چې AP ممکن ډیری سایټونو سره وصل شي. سربیره پردې، طبیعي اګونیسټ نیکوتینامایډ (NAM) د مایکرومولر اتصال سره ډروسوفیلا نان-ایو سره وصل کیږي، چې د ویټرو کې د افیډز (AP) په څیر اغیزې ښیې.۱۶،۲۵او د سپږو د تکثیر او تغذیې مخه نیسي، چې په نهایت کې د دوی د مړینې لامل کیږي۲۵,۲۶. دا معلومات ډیری پوښتنې راپورته کوي. د مثال په توګه، دا روښانه نده چې د نان-آیاف هیټروډیمر څنګه جوړیږي، کوم تړل شوي ځایونه د کوچنیو مالیکولونو د تعدیل لپاره کارول کیږي، او دا کوچني مالیکولونه څنګه د پروپریوسیپشن فشارولو سره د چینل فعالیت تنظیموي. سربیره پردې، هغه دلیلونه چې ولې نان پخپله غیر فعال دی او د AP لپاره ټیټ تړاو لري، پداسې حال کې چې نان-آیاف هیټروډیمر فعال دی او AP د لوړ تړاو سره تړلی دی، روښانه ندي. په پای کې، د نان-آیاف فعالیت د Ca2+ پورې تړلي تنظیم او دا چې دا څنګه د نیورونال سیګنلینګ پروسو کې مدغم کیږي په اړه لږ څه پیژندل شوي.. ۱۳،۲۱
په دې څیړنه کې، د کریو-الیکټرون مایکروسکوپي، الیکټروفیزیولوژي، او راډیولیګینډ تړلو تخنیکونو سره یوځای کولو سره، موږ د نان-ایاو اسمبلۍ او د کوچنیو مالیکول تنظیم کونکو سره د هغې د تړلو میکانیزم روښانه کړ. سربیره پردې، موږ د Iav او AP-ثابت شوي نان پینټامرونو سره په اساسي ډول تړلی کالموډولین (CaM) کشف کړ. دا پایلې په چینلونو کې د کلسیم ایونونو تنظیم، د چینل اسمبلۍ، او د لیګنډ تړلو تړاو ټاکلو فکتورونو په اړه مهم بصیرت چمتو کوي. تر ټولو مهم، موږ تایید کړه چې ARD په دې پروسو کې مرکزي رول لوبوي. زموږ د بشپړ حشراتو چینلونو مطالعه چې اړونده کرنیزو آفت وژونکو سره تړلې ده.۲۷، ۲۸، ۲۹د آفت وژونکو صنعت د پراختیا لپاره امکانات پرانیزي، د آفت وژونکو اغیزمنتوب او ځانګړتیا ښه کوي، او د نړیوال خوراکي امنیت او د ویکتور څخه رامینځته شوي ناروغیو خپریدو ته د رسیدو لپاره نورو ډولونو ته د TRPV په نښه شوي مرکباتو پلي کولو ته اجازه ورکوي.
موږ دا هم وموندله چې Nan-Iav د Ca2+ لخوا تنظیم کیږي، او د تنظیم میکانیزم د اساسي تړلي CaM لخوا منځګړیتوب کیږي. په مهمه توګه، د CaM لخوا د Nav دا Ca2+ پورې تړلی تنظیم د نورو آیون چینلونو د تنظیم میکانیزمونو څخه د پام وړ توپیر لري (د مثال په توګه، د ولټاژ ګیټ شوي Na+ چینلونه او TRPV5/6 چینلونه).۵۲،۵۳،۵۴،۵۵،۵۶،۵۷. په Nav1.2 چینل کې، د CaM C-ټرمینل ډومین په شفاهي ډول د C-ټرمینل ډومین (CTD) سره تړاو لري، او Ca2+ د دې N-ټرمینل ډومین د CTD لرې برخې ته تړل هڅوي.56. په TRPV5/6 چینل کې، د CaM C-ټرمینل ډومین د CTH سره تړل کیږي، او Ca2+ د خپل N-ټرمینل ډومین پورته خوا ته غځوي په سوریو کې، په دې توګه د کیشن پارمیبیليټي مخه نیسي.۵۳,۵۴. موږ د نان-آیاو-کام د Ca2+-تنظیم شوي فعالیت لپاره یو ماډل وړاندیز کوو (انځور 4h). پدې ماډل کې، د CaM د N-ټرمینل ډومین په اساسي ډول د Iav د C-ټرمینل ډومین (CTH) سره تړلی دی. په آرام حالت کې (ټیټ [Ca2+] غلظت)، د CaM د C-ټرمینل ډومین د نان سره تعامل کوي، د ARD جوړښت ثبات کوي او په دې توګه د چینل پرانیستلو ته وده ورکوي. د چینل سره د اګونیسټ / حشره وژونکي تړل د سوري خلاصیدو لامل کیږي، چې د Ca2+ جریان لامل کیږي. Ca2+ بیا CaM سره تړلی دی، چې د نان د ARD څخه د C-ټرمینل ډومین جلا کیدو لامل کیږي. ځکه چې د CaM تړل بندول په اصل کې د Ca2+ د مخنیوي اغیز له منځه وړي، دا جلا کول د ARD خوځښت تعدیل کوي، په دې توګه د Ca2+-تړلي مخنیوی یا غیر حساسیت لامل کیږي. د کلسیم آئن اخراج وروسته د چینل جریانونو چټک رغونه (انځور 4g) وړاندیز کوي چې دا میکانیزم د Ca2+-منځګړیتوب نیورونال سیګنالونو ته ګړندي غبرګونونه اسانه کوي. سربیره پردې، د Iav C-ټرمینل سیمه، چې په سمه توګه نه ده پیژندل شوې، راپور ورکړل شوی چې د چینل په نښه کولو او اوسني مقرراتو کې نور رول لوبوي.21
په پای کې، زموږ څیړنه د کرنې اهمیت لرونکي د حشراتو ضد او حشره وژونکو TRP چینل کمپلیکس لوړ ریزولوشن جوړښت وړاندې کوي - یوه کشف چې موږ ته دمخه نامعلومه وه. د پام وړ، موږ د حشراتو د حجرو پرځای د انسانانو په حجرو (HEK293S GnTi–) کې د حشراتو چینل جوړښت او فعالیت مشخص کړ. د حشراتو ضد مخ په زیاتیدونکي مقاومت او د خوړو خوندیتوب او ناروغیو باندې د دوامداره فشار سره مخ، زموږ کار مهم معلومات چمتو کوي چې د انسان روغتیا او نړیوال خوراکي امنیت ګټې لپاره به د نوي حشره وژونکو پراختیا اسانه کړي. مطالعاتو ښودلې چې د AP په څیر حشره وژونکي د ځینو آفتونو په وړاندې اغیزمن دي کله چې د لیبل لارښوونو سره سم کارول کیږي او د ګټورو ګرده ګیرانو لپاره ټیټ شدید زهرجنیت لري، چې د دوی چاپیریالي خوندیتوب ښیې.۱۳،۱۶سربېره پردې، په مچیو باندې د ځینو AP مشتقاتو ازموینې ښودلې چې دوی بالاخره د الوتلو وړتیا له لاسه ورکوي. پوهیدل چې دا تعدیل کونکي مرکبات څنګه د نان-آیاف سره تړلي دي د موجوده مرکباتو تعدیل یا د نوي مرکباتو پراختیا به د ډیر اغیزمن اودقیقد آفتونو کنټرول. زموږ څیړنه ښیي چې د Nan-Iav ARD انٹرفیس نه یوازې د داخلي مرکباتو، آفت وژونکو، او Ca2+-CaM د فعالیت تنظیم کولو لپاره خورا مهم دی، بلکې د چینل اسمبلۍ لپاره هم مهم دی. موږ وړاندیز کوو چې د کوچنیو مالیکولونو سره د هیټروډیمر اسمبلۍ ګډوډول ممکن د آیون چینل انابیټرونو پراختیا لپاره یو ځانګړی او امید ورکوونکی چلند وي.
د اتو اورتولوګس جینونو څخه، د نسواري ګونګټې (هالیومورفا هالیس) نانچنګ او غیر فعال بشپړ اوږدوالي جینونه غوره شوي، چې په صابونونو کې غوره ثبات ښیې. ترکیب شوي جینونه د انسان د څرګندولو لپاره کوډون غوره شوي او د XhoI او EcoRI محدودیت سایټونو په کارولو سره pBacMam pCMV-DEST ویکتور (Life Technologies) کې کلون شوي. دا ډاډ ورکوي چې کلونونه د C-ټرمینل GFP-FLAG-10xHis او mCherry-FLAG-10xHis ټګونو سره په چوکاټ کې وو، کوم چې د HRC-3C پروټیز (PPX) لخوا پاک شوي، خپلواک ته اجازه ورکويڅرګندونه. هغه پرائمرونه چې د نانچونګ او غیر فعال د pBacMam ویکتور کې د کلون کولو لپاره کارول شوي وو په لاندې ډول وو:
د انفرادي ذراتو مایکروسکوپي انځورونه د ټایټان کریوس G2 لیږد الکترون مایکروسکوپ (FEI) په واسطه ترلاسه شوي چې د K3 کیمرې او د ګاتان بایو کوانټم انرژي فلټر سره سمبال دي. مایکروسکوپ په 300 keV کې چلول شوی و، د 20 eV انرژي ترتیب سره، د نمونې پکسل اندازه 1.08 Å/پیکسل (د 81,000x نومیالي میګنیفیکیشن)، او د -0.8 څخه تر -2.2 μm پورې د ډیفوکس ګریډینټ. د ویډیو ثبت کول د Latitude S مایکروسکوپ (ګاتان) په کارولو سره په هر ثانیه کې په 40 چوکاټونو کې ترسره شو چې د 25 e–px−1 s−1 نومیالي دوز نرخ، د 2.4 ثانیو د افشا کیدو وخت، او د نږدې 60 e–Å−2 ټول خوراک سره.
د بیم-حوصله شوي حرکت اصلاح او د خوراک وزن کول په فلم کې د RELION 4.061 کې د MotionCor2 په کارولو سره ترسره شول. د برعکس لیږد فعالیت (CTF) پیرامیټر اټکل په cryoSPARC کې د پیچ پر بنسټ CTF اټکل کولو میتود 62 په کارولو سره ترسره شو. د CTF فټینګ ریزولوشن ≥4 Å سره فوټومیکروګرافونه د راتلونکي تحلیل څخه خارج شوي. معمولا، د cryoSPARC کې د نقطې انتخاب لپاره د 500-1000 فوټومیکروګرافونو فرعي سیټ کارول شوی و، وروسته د فلټر کولو وروسته د 2D طبقه بندي څو پړاوونه تعقیب شول ترڅو د ټیمپلیټ پر بنسټ ذراتو انتخاب لپاره روښانه حواله عکس ترلاسه کړي. ذرات بیا د 64-پکسل باونډینګ بکسونو او 4-فولډ بینینګ په کارولو سره استخراج شول. د 2D طبقه بندي څو پړاوونه د ناغوښتل شوي ذراتو کټګوریو لرې کولو لپاره ترسره شول. لومړنی 3D ماډل د اب انیټیو بیارغونې په کارولو سره بیارغول شوی و او په cryoSPARC کې د غیر یونیفورم تصفیې په کارولو سره اصلاح شوی و. 3D طبقه بندي په cryoSPARC یا RELION کې د ARD متفاوت پر بنسټ ترسره شوه. د غشا ډومینونو هیڅ د پام وړ متفاوت نه لیدل شوی. ذرات د C1 او C2 میتودونو په کارولو سره تصفیه شول؛ د C2 لوړ ریزولوشن لرونکي ذرات د C2 په پرتله متوازي ګڼل شوي او د بایسیان تصفیې لپاره RELION ته وارد شوي. بیا ذرات د وروستي غیر یونیفورم او محلي تصفیې لپاره بیرته cryoSPARC ته لیږدول شوي. وروستی ریزولوشن او د ذراتو شمیر په جدول 1 کې ښودل شوي.
کله چې د Nan+AP پنټامرونو پروسس کول، موږ د غشا ډومینونو (په ځانګړې توګه د سوري سیمې) د حل کولو د ښه کولو لپاره مختلف میتودونه وپلټل، لکه د سیګنال تخفیف او د TMD ماسک کول. په هرصورت، دا هڅې د سوري سیمې کې د احتمالي سخت اختلال او د TMD ټولیز متفاوت والي له امله ناکامې شوې. وروستۍ ریزولوشن د ماسک په کارولو سره محاسبه شو چې په اتوماتيک ډول په cryoSPARC کې د غیر یونیفورم پروسس کولو میتود لخوا رامینځته شوی، په عمده توګه د ARD سیمه په نښه کوي. دا د غشا ډومینونو (په ځانګړې توګه د VSLD سیمې) په پرتله د پام وړ لوړ ریزولوشن ترلاسه کړ.
د نانچنګ او غیر فعال بګونو د اپو بڼو لومړني ډی نوو ماډلونه لومړی د Coot63 په کارولو سره رامینځته شوي، او د نان او Iav بګونو ماډلونه د ټیټ باور سیمو پیژندلو لپاره د الفا فولډ 264 په کارولو سره رامینځته شوي. د کالموډولین ماډلینګ په ترتیب سره د PDB اکسیژن 4JPZ56 او 1CFD65 کې د Ca2+-binding او Ca2+-free ماډلونو د سخت بدن فټ پراساس و. ماډلونه د کروي تصفیې په کارولو سره اصلاح شوي ترڅو سم سټیریو کیمیا او ښه جیومیټري ډاډمن شي. فاسفیټایډیلچولین، فاسفیټایډیل ایتانولامین، او فاسفیټایډیلسرین بیا د ښه تعریف شوي لیپید کثافتونو په توګه ماډل شوي، او NAM او AP لیګنډونه په سختو جنکشنونو کې په اړونده کثافتونو کې ځای په ځای شوي. د محدودیت فایلونه د PHENIX66 کې د eLBOW په کارولو سره د isoforms د SMILES تار څخه رامینځته شوي. په پای کې، ماډلونه په PHENIX کې په ریښتیني ځای کې د محلي گرډ لټون او د ثانوي جوړښت محدودیتونو سره د نړیوال کمولو په کارولو سره اصلاح شوي. د MolProbity سرور د ماډل د اصلاح او ساختماني تحلیل لپاره کارول شوی و، او انځورونه د PyMOL او UCSF Chimera X په کارولو سره ترسره شوي. 67,68,69 د اپرچر تحلیل د HOLE سرور په کارولو سره ترسره شو، 70 او د ترتیب ساتنې نقشه د Consurf سرور په کارولو سره ترسره شوه. 71
احصایوي تحلیل د ایګور پرو 6.2، ایکسل آفس 365، او ګراف پیډ پریزم 7.0 په کارولو سره ترسره شو. ټول کمیتي معلومات د اوسط ± معیاري غلطۍ (SEM) په توګه وړاندې کیږي. د زده کونکي t-ټیسټ (دوه لکۍ لرونکی، غیر جوړه شوی) د دوو ډلو پرتله کولو لپاره کارول شوی و. د توپیر یو اړخیز تحلیل (ANOVA) وروسته د ډنیټ پوسټ هاک ازموینه د څو ډلو پرتله کولو لپاره کارول شوې وه. *P< 0.05، **P< 0.01، او ***Pد معلوماتو ویش پورې اړوند د احصایوي پلوه د 0.001 څخه کم ارزښتونه د پام وړ ګڼل شوي. د Kd، Ki ارزښتونه، او د دوی غیر متناسب 95٪ باور وقفې د ګراف پیډ پریزم 10 په کارولو سره محاسبه شوي.
د مطالعې میتودولوژي په اړه د نورو جزیاتو لپاره، مهرباني وکړئ د طبیعت پورټ فولیو راپور لنډیز وګورئ چې پدې مقاله کې لینک شوی.
لومړنی ماډل د PDB 4JPZ او 1CFD ډیټابیسونو څخه د کالموډولین ماډلونو په کارولو سره جوړ شوی و. همغږي کونکي د پروټین ډیټا بانک (PDB) کې د 9NVN (Nan-Iav-CaM پرته له لیګنډ)، 9NVO (Nan-Iav-CaM د نیکوتینامایډ سره تړلي)، 9NVP (Nan-Iav-CaM د نیکوتینامایډ او EDTA سره تړلي)، 9NVQ (Nan-Iav-CaM د افینیدولپیرولین او کلسیم سره تړلي)، 9NVR (Nan-Iav-CaM د افینیدولپیرولین او EDTA سره تړلي)، او 9NVS (Nan پینټامر د افینیدولپیرولین سره تړلي) لاندې زیرمه شوي دي. د کریو-الیکټرون مایکروسکوپي انځورونه د الیکټرون مایکروسکوپي ډیټابیس (EMDB) کې د لاندې اکسیشن شمیرو لاندې زیرمه شوي دي: EMD-49844 (Nan-Iav-CaM پرته له لیګنډ)، EMD-49845 (Nan-Iav-CaM کمپلیکس د نیکوتینامایډ سره)، EMD-49846 (Nan-Iav-CaM کمپلیکس د نیکوتینامایډ او EDTA سره)، EMD-49847 (Nan-Iav-CaM کمپلیکس د افیدوپیرولین او کلسیم سره)، EMD-49848 (Nan-Iav-CaM کمپلیکس د افیدوپیرولین او EDTA سره)، او EMD-49849 (Nan پینټامر کمپلیکس د افیدوپیرولین سره). د فعال تحلیل لپاره خام معلومات پدې مقاله کې وړاندې شوي.
د پوسټ وخت: جنوري-۲۸-۲۰۲۶