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吲唑吡唑胺是一种 TRPV 通道拮抗剂。

浙江大学的研究人员已经确定了 吲唑吡唑 它是一种昆虫 TRPV 通道拮抗剂。其作用机制与靶向同一靶点的商业杀虫剂(如吡虫啉、吡氟喹诺酮和阿菲多吡咯酮)的作用机制不同。

吲唑吡唑对刺吸式害虫具有很高的防治效果。研究中提到的靶标包括…… 桃蚜, 棉蚜 e 蚜虫田间试验也表明该化合物对水稻、棉花和果树等作物有效。尽管如此,该化合物的分子靶点和作用机制仍知之甚少。

研究团队从三个方面对这种杀虫剂进行了评估。研究人员使用了S2细胞中的钙测定法。 果蝇行为遗传学 黑腹果蝇(Drosophila melanogaster) 以及结构建模。结果表明,该药物直接作用于由Nanchung亚基和非活性亚基(分别称为Nan和Iav)组成的TRPV通道。

在细胞实验中,科学家们表达了TRPV通道 褐飞虱水稻褐叶蝉。烟酰胺能诱导细胞内钙离子强烈内流,且对Nan和Iav有抑制作用。吲唑吡唑也能引起钙离子内流,但效力较低。因此,他们将该产品归类为体外部分激动剂。

中心结果

拮抗阶段的主要结果显现出来。预先施用吲唑吡唑胺可抑制烟酰胺诱导的反应。这种抑制作用呈浓度依赖性。计算得到的IC50值达到8,1 nM。阿菲多吡罗平也表现出类似的特性,IC50值为2,2 nM。然而,TFNA-AM既不激活该通道,也不抑制烟酰胺的反应。

行为学测试强化了生理学目标。研究人员给野生型成年果蝇喂食了吲唑吡啶。然后,他们测量了负趋地性,这种行为用于评估果蝇在机械刺激后的攀爬能力。结果表明,该杀虫剂以剂量依赖的方式降低了果蝇的攀爬能力。

在TRPV亚基功能丧失的突变体中并未观察到相同的效应。nan和iav品系在暴露于吲唑吡啶后,其攀爬能力未见明显受损。对于研究人员而言,这一结果表明,杀虫剂的体内效应依赖于功能性TRPV通道。

分子建模

分子建模揭示了拮抗作用的可能原因。吲唑吡唑胺占据的结合口袋与已知的TRPV激动剂的结合区域重叠。该化合物与Iav亚基的W322残基形成芳香相互作用。然而,它并未与Nan亚基的关键残基(例如Y178)发生预期的相互作用。这种相互作用的缺失可能阻碍了通道开放构象的稳定。

研究人员认为,这种模式解释了烟酰胺对通道的直接激活作用弱而抑制作用强的原因。该化合物似乎能以高亲和力占据靶点,并将通道维持在低活性构象。这阻止了内源性激动剂的进一步激活。

昆虫的TRPV通道参与机械感觉、本体感觉、运动和重力感知。干扰这些通道会影响运动协调和摄食行为。此前,人们认为这类靶点主要与激动剂的过度激活有关。本研究通过证明拮抗作用可以进行调控,从而拓展了这一认识。

科学家们强调了这对杀虫剂研发和抗性管理的影响。由于吲唑吡唑胺通过拮抗调节发挥作用,其行为可能与TRPV激动剂有所不同。这种区别有助于评估交叉抗性,并为管理方案制定使用策略。

更多信息请访问 doi.org/10.1016/j.pestbp.2026.107177

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