E taua tele le sao o vailaʻau faʻasaina i le faʻafetaiaʻia o le le lava o meaʻai i le lalolagi atoa ma le tau faasaga i faʻamaʻi pipisi o tagata. Peitaʻi, o le faʻafitauli o le teteʻe atu i vailaʻau faʻasaina e manaʻomia vave ai le mauaina o ni vailaʻau fou e faʻatatau i vaega e le o faʻaaogaina lelei. O auala o le iniseti transient receptor potential (TRPV)—Nanzhong (Nan) ma le inactive (Iav)—e mafai ona fausia ni auala heterologous (Nan-Iav) ma faʻapitonuʻu i totoga faʻapitoa e faʻatautaia ai le geotropism, faʻalogo, ma le proprioception i iniseti. O nisi vailaʻau faʻasaina, e pei o le aphidopyrrolidone (AP), e faʻatatau i le Nan-Iav e ala i ni auala e le o iloa. E aoga le AP e faʻasaga i iniseti e mitiia (hemipterans), e taofia ai le fafagaina e ala i le faʻalavelaveina o le galuega a filaments. E naʻo le Nan e mafai ona fusifusia e le AP, ae naʻo le Nan-Iav e mafai ona fegalegaleai ma agonists, e aofia ai le endogenous nicotinamide (NAM), ma faʻaalia ai le gaioiga o le auala. E ui lava i le gafatia o le Nan-Iav e avea ma se sini o vailaʻau faʻasaina, e itiiti se mea e iloa e uiga i lona faʻapotopotoga o auala, nofoaga faʻatonutonu o fusifusia, ma le faʻatonutonuina o le Ca2+-dependent, e taofia ai le atinaʻeina atili o vailaʻau faʻasaina. I lenei suʻesuʻega, na faʻaaogaina ai le cryo-electron microscopy e iloa ai le fausaga o le Nan-Iav i iniseti Hemiptera i le tulaga e leai se calmodulin-ligand, faʻapea foʻi ma le AP ma le NAM i le tuaoi o le ankyrin repeat cytoplasmic domain (ARD). O le mea e ofo ai, na matou iloa ai e mafai e le porotini Nan lava ia ona fausia se pentamer, lea e faʻamautuina e ala i fegalegaleaiga ARD e faʻatautaia e le AP. O lenei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai fegalegaleaiga faʻamolekula i le va o vailaʻau faʻamaʻi iniseti ma agonists ma le Nan-Iav, ma faʻamamafaina ai le taua o le ARD i le galuega ma le faʻapotopotoga o ala, ma suʻesuʻeina le faiga o le faʻatonutonuina o le Ca2+.
I le tulaga o le faʻateleina o le ogaoga o suiga o le tau i le lalolagi atoa, o le faʻaleagaina o le saogalemu o meaʻai a le lalolagi o se tasi lea o luʻitau tetele o le 21 seneturi, faʻatasi ai ma ni taunuuga e faʻasolosolo mai i le sosaiete.1,2O le lipoti a le Faalapotopotoga o le Soifua Maloloina a le Lalolagi (SOFI) i le Tulaga o le Saogalemu o Meaʻai ma Mea Taumafa i le Lalolagi 2023 ua fuafua ai e tusa ma le 2.33 piliona tagata i le lalolagi atoa o mafatia i le le lava o meaʻai, o se faafitauli ua leva ona iai.3,4E fa’anoanoa, e tusa ma le 20% i le 30% pe sili atu fo’i o fua o fa’ato’aga e leiloa i tausaga ta’itasi ona o manu fa’alafua ma siama, ma ua fa’amoemoeina o le a fa’ateteleina ai le tete’e atu o manu fa’alafua ma le vaivai o fa’ato’aga ona o le fa’avevela o le lalolagi.4,5,6,7,8E taua tele le atinaʻeina o vailaʻau e faʻasaina ai manu faʻatoʻaga e lē gata i le puipuia o faʻatoʻaga mai manu faʻalafua ma faʻaitiitia ai le salalau o siama faʻamaʻi e feaveaʻi e manu faʻamaʻi, ae faʻapea foʻi ona tau ma faʻamaʻi e feaveaʻi e tagata e pei o le fiva dengue, malaria, ma le faʻamaʻi Chagas, ia ua faʻateleina le teteʻe atu i vailaʻau faʻamaʻi.5,9,10,11
O se tasi o sini autū o vailaʻau faʻasaina iniseti e oona i neula, o le auala heterotetrameric TRPV Nanchung (Nan)-Inactive (Iav) o loʻo faʻatusalia ai se vasega o sini faʻasaina iniseti na maua i le sefulu tausaga talu ai, e aofia ai vailaʻau faʻasaina iniseti o loʻo maua faapisinisi e pei o le imidacloprid ma le pyraclostrobin.12,13,14O le vaila'au e fa'asaina ai iniseti e le'i gaosia atoatoa le aphidopyrrolifen (AP) o se oloa fa'ato'ā atia'e ma fa'apisinisi lea o lona vaega autū o le vaila'au e fa'asaina ai iniseti o le Inscalis®, lea e fusifusia ai le AP i se tulaga gaioiga e itiiti ifo i le nanomolar.15E maualalo le oona o le AP i manu fa'apopo'a, iniseti aoga, ma isi meaola e le o ni fa'amoemoega, ma a fa'aaogaina e tusa ai ma fa'atonuga o lo'o i luga o le fa'ailoga, e mafai ona fa'aitiitia ai le tete'e atu i isi iniseti fasioti iniseti.16,17,18E salalau lautele Nan ma Iav i ituaiga iniseti, e na'o totonu lava o neurons o le chordal stretch receptor o antennae ma vae e fa'aalia fa'atasi, ma e taua tele mo le fa'alogo, iloa o le kalave, ma le proprioception.13,16,19,20,21,22E fa'aosofia e le AP, imidacloprid, ma le pyraclostrobin le Nan-Iav complex e ala i se faiga tulaga ese, ma iu ai ina taofia ai le proprioceptive signal transduction.13,16,23I iniseti e mitiia tu'i (hemipterans) e pei o aphids ma whiteflies, o le leai o se lagona o le proprioception e fa'alavelaveina ai lo latou gafatia e 'ai, ma iu ai ina o'o atu ai i le oti.13,24O le mea e ofo ai, o le AP e faaalia ai le maualuga o le sootaga mo le Nan-Iav complex ae maualalo le sootaga mo le Nan na o ia. O le fusifusia o le AP i le Nan-Iav e mafua ai se tafega eletise, ae o le fusifusia i le Nan na o ia e le faʻaosofia ai le gaioiga o le auala. O le Iav lava ia e le fusifusia i le AP.16O lenei mea e faʻaalia ai e ono fusifusia Nan ma Iav e fausia ai ni vaega eseese o le auala Nan-Iav (e pei o le, ma ni fua faatatau stoichiometric eseese pe ni faʻatulagaga eseese i totonu o le fua faatatau stoichiometric tutusa) pe atonu e fusifusia AP i nofoaga eseese. E le gata i lea, o le agonist nicotinamide masani (NAM) e fusifusia i le Drosophila Nan-Iav ma le micromolar affinity, e faʻaalia ai ni aafiaga e tutusa ma aphids (AP) i totonu o vitro.16,25ma taofia ai le toe gaosia ma le fafagaina o aphid, ma iu ai ina oo atu ai i lo latou oti25,26. O nei faʻamaumauga e tele fesili e tulaʻi mai. Mo se faʻataʻitaʻiga, e le o manino pe faʻapefea ona fausia le Nan-Iav heterodimer, o fea nofoaga e fusifusia ai e faʻaaogaina e faʻatonutonu ai molelaʻau laiti, ma pe faʻapefea ona faʻatonutonu e nei molelaʻau laiti le galuega a le auala e ala i le taofia o le proprioception. E le gata i lea, o mafuaʻaga e le galue ai le Nan lava ia ma e maualalo le malosi mo le AP, ae o le Nan-Iav heterodimer e galue ma fusifusia le AP ma le malosi maualuga, e le o manino. Ma le mea mulimuli, e itiiti se mea e iloa e uiga i le faʻatonutonuina o le Ca2+-dependent o le galuega a le Nan-Iav ma le auala e tuʻufaʻatasia ai i totonu o faʻagasologa faʻailoilo neuronal..13,21
I lenei suʻesuʻega, o le tuʻufaʻatasia o le cryo-electron microscopy, electrophysiology, ma metotia o le fusifusia o le radioligand, na matou faʻamalamalamaina ai le faʻapotopotoga o le Nan-Iav ma le faiga o lona fusifusia i mea faʻatonutonu o molelaʻau laiti. E le gata i lea, na matou iloa ai le calmodulin (CaM) e fusifusia faʻatasi i le Iav ma le AP-stabilized Nan pentamers. O nei taunuuga e maua ai ni malamalamaga taua i le faʻatonutonuina o le calcium ions i totonu o auala, faʻapotopotoga o auala, ma mea e fuafua ai le fusifusia o le ligand. O le mea e sili ona taua, na matou faʻamaonia ai o le ARD e iai sona sao taua i nei faiga. O la matou suʻesuʻega o auala atoa o iniseti e fusifusia i vailaʻau faʻatoʻaga talafeagai.27, 28, 29e tatala ai avanoa mo le atinaʻeina o le alamanuia o vailaʻau faʻasaina, faʻaleleia atili ai le aoga ma le faʻapitoa o vailaʻau faʻasaina, ma mafai ai ona faʻaogaina vailaʻau faʻatatau i le TRPV i isi ituaiga e foia ai le saogalemu o meaʻai i le lalolagi atoa ma le salalau o faʻamaʻi e feaveaʻi e vectors.
Na matou iloa foʻi o le Nan-Iav e faʻatonutonuina e le Ca2+, ma o le faiga o le faʻatonutonuina e faʻatautaia e le CaM e fusifusia faʻatasi. O le mea taua, o lenei faʻatonutonuina o le Nav e faʻalagolago i le Ca2+ e ese tele mai faiga o le faʻatonutonuina o isi auala ion (e pei o auala Na+ e faʻapipiʻiina i le voltage ma auala TRPV5/6)52,53,54,55,56,57. I le auala Nav1.2, o le vaega C-terminal o le CaM e fesoʻotaʻi faʻasolosolo ma le vaega C-terminal (CTD), ma o le Ca2+ e faʻaosofia ai le fusifusia o lona vaega N-terminal i le vaega distal o le CTD.56I le auala TRPV5/6, o le vaega C-terminal o le CaM e fusifusia i le CTH, ma o le Ca2+ e faʻaosofia ai le faʻalauteleina i luga o lona vaega N-terminal i totonu o le pu, ma poloka ai le cation permeability.53,54. Matou te fautuaina se faʻataʻitaʻiga mo le galuega faʻatonutonu a le Ca2+ o le Nan-Iav-CaM (Ata 4h). I lenei faʻataʻitaʻiga, o le vaega N-terminal o le CaM e fusifusia faʻatasi i le vaega C-terminal (CTH) o le Iav. I le tulaga malolo (maualalo le [Ca2+] concentration), o le vaega C-terminal o le CaM e fegalegaleai ma le Nan, e faʻamautu ai le faʻatulagaga ARD ma faʻalauiloa ai le tatalaina o le auala. O le fusifusia o se agonist/insecticide i le auala e mafua ai le tatalaina o pu, e oʻo atu ai i le tafe mai o le Ca2+. Ona fusifusia lea o le Ca2+ i le CaM, ma mafua ai ona vavaeʻeseina le vaega C-terminal mai le ARD o le Nan. Talu ai ona o le polokaina o le fusifusia o le CaM e faʻaumatia ai le aafiaga faʻalavelave o le Ca2+, o lenei vavaeʻeseina e faʻatonutonuina ai le gaioiga o le ARD, ma mafua ai ona taofia pe le faʻaitiitia le lagona e faʻalagolago i le Ca2+. O le vave toe faʻaleleia o tafega o le auala pe a uma le calcium ion elution (Ata 4g) e fautua mai ai o lenei faiga e faʻafaigofie ai tali vave i faʻailoilo neuronal e faʻatautaia e le Ca2+. E le gata i lea, o le vaega C-terminal o Iav, lea e le o malamalama lelei i ai, ua lipotia mai e iai isi matafaioi i le faʻatatauina o alavai ma tulafono faatonutonu o loʻo iai nei.21
I le iuga, o la matou suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai le fausaga maualuga o se auala faʻatoʻaga e taua tele i le faʻatoʻaga e faʻaaogaina ai iniseti ma vailaʻau faʻamaʻi—o se mea na maua muamua e leʻi iloa e i matou. E taua tele, na matou faʻamatalaina le fausaga ma le galuega a le auala iniseti i totonu o sela o le tagata (HEK293S GnTi–) nai lo sela o iniseti. I le feagai ai ma le faʻatupulaʻia o le teteʻe atu i vailaʻau faʻamaʻi ma le faʻaauau pea ona mamafa i le saogalemu o meaʻai ma siama, o la matou galuega e tuʻuina atu ai faʻamatalaga taua o le a faʻafaigofieina ai le atinaʻeina o vailaʻau faʻamaʻi fou mo le manuia o le soifua maloloina o le tagata ma le saogalemu o meaʻai i le lalolagi atoa. Ua faʻaalia e suʻesuʻega o vailaʻau faʻamaʻi e pei o le AP e aoga e faʻasaga i nisi o manu faʻamaʻi pe a faʻaaogaina e tusa ai ma faʻatonuga o le faʻailoga ma e maualalo le oona i manu faʻamaʻi aoga, e faʻaalia ai lo latou saogalemu i le siosiomaga.13,16E le gata i lea, o le suʻeina o nisi o mea e maua mai i le AP i namu ua faʻaalia ai e iu lava ina leiloa lo latou gafatia e lele ai. O le malamalama i le auala e fusifusia ai nei vailaʻau faʻatonutonu i le Nan-Iav o le a faʻafaigofieina ai le suia o vailaʻau o loʻo iai pe atiina ae ni vailaʻau fou mo se auala e sili atu ona aoga ma lelei.sa'opuleaina o manu faalafua. O la matou suʻesuʻega ua faʻaalia ai o le fesoʻotaʻiga Nan-Iav ARD e taua tele e le gata mo le faʻatonutonuina o gaioiga o vailaʻau faʻapitoa, vailaʻau faʻasaina, ma le Ca2+-CaM, ae faʻapea foʻi mo le faʻapotopotoina o alavai. Matou te fautua atu o le faʻalavelaveina o le faʻapotopotoina o heterodimer i molelaʻau laiti atonu o se auala tulaga ese ma folafolaina mo le atinaʻeina o mea e taofia ai le alavai ion.
Mai genes orthologous e valu, o genes atoa o le beetle enaena (Halyomorpha halys) Nanchung ma Inactive na filifilia, ma faaalia ai le mautu lelei i totonu o detergents. O genes na faia na faaleleia le codon mo le faaalia o le tagata ma cloned i totonu o le pBacMam pCMV-DEST vector (Life Technologies) e faaaoga ai nofoaga faasaina o le XhoI ma le EcoRI. O lenei mea na mautinoa ai o loo i totonu o le faavaa ia clones ma le C-terminal GFP-FLAG-10xHis ma le mCherry-FLAG-10xHis tags, ia e tipiina e le HRC-3C protease (PPX), e mafai ai ona tutoatasifa'aaliga. O mea fa'auluuluga na fa'aaogaina e kopi ai Nanchung ma Inactive i totonu o le vector pBacMam e fa'apea:
Na maua ata maikokopiko o vaega ta'itasi i luga o se Titan Krios G2 transmission electron microscope (FEI) ua fa'apipi'iina i se meapueata K3 ma se Gatan BioQuantum energy filter. Na fa'agaoioia le maikokopiko i le 300 keV, fa'atasi ai ma se fa'atulagaga o le malosi o le 20 eV, o le tele o le pixel fa'ata'ita'i o le 1.08 Å/pixel (fa'ateleina fa'apitoa o le 81,000x), ma se defocus gradient e amata mai le -0.8 i le -2.2 μm. Na faia le pu'eina o vitio i le 40 fa'avaa i le sekone e fa'aaoga ai se Latitude S microscope (Gatan) fa'atasi ai ma se fua fa'atatau o le inumaga o le 25 e–px−1 s−1, o le taimi e fa'aalia ai o le 2.4 s, ma le aofa'i o le inumaga e tusa ma le 60 e–Å−2.
Sa faia le faasa'oga o le gaioiga e mafua mai i le ave ma le mamafa o le fua i luga o le ata tifaga e fa'aaoga ai le MotionCor2 i le RELION 4.061. Sa faia le fa'atatauga o le fa'asologa o le Contrast transfer function (CTF) i le cryoSPARC e fa'aaoga ai le patch-based CTF estimation method62. O ata pu'e ma le CTF fitting resolution ≥4 Å sa fa'ate'aina mai le su'esu'ega mulimuli ane. E masani lava, o se vaega o ata pu'e e 500–1000 sa fa'aaoga mo le filifilia o le point i le cryoSPARC, sosoo ai ma ni nai ta'amilosaga o le fa'avasegaga 2D pe a uma ona fa'amama e maua ai se ata manino mo le filifilia o vaega e fa'avae i luga o le template. Ona aveese lea o vaega e fa'aaoga ai pusa fa'atapula'a 64-pixel ma le 4-fold binning. Sa faia ni nai ta'amilosaga o le fa'avasegaga 2D e aveese ai vaega e le mana'omia. O le fa'ata'ita'iga muamua 3D sa toe fausia e fa'aaoga ai le toe fausiaina o le ab initio ma fa'aleleia e fa'aaoga ai le fa'aleleia e le tutusa i le cryoSPARC. Sa faia le fa'avasegaga 3D i le cryoSPARC po'o le RELION e fa'atatau i le ARD heterogeneity. E leai se heterogeneity taua o vaega o membrane na matauina. Sa fa'aleleia vaega laiti e fa'aaoga ai metotia C1 ma le C2; o vaega laiti e maualuga atu le iugafono o le C2 sa manatu o tutusa pe a fa'atusatusa i le C2 ma fa'aulufale mai i totonu o le RELION mo le fa'aleleia atili o le Bayesian. Ona toe fa'afo'i lea o vaega laiti i le cryoSPARC mo le fa'aleleia atili mulimuli e le tutusa ma le lotoifale. O le iugafono mulimuli ma le aofa'i o vaega laiti o lo'o fa'aalia i le Laulau 1.
I le fa'agasologaina o Nan+AP pentamers, na matou su'esu'eina ai auala eseese mo le fa'aleleia atili o le iugafono o membrane domains (aemaise lava le pore region), e pei o le signal subtraction ma le TMD masking. Peita'i, o nei taumafaiga e le'i manuia ona o le fa'aletonu tele e ono tula'i mai i le pore region ma le heterogeneity lautele o le TMD. O le iugafono mulimuli na fuafuaina e fa'aaoga ai se mask na otometi lava ona gaosia e le nonuniform processing method i le cryoSPARC, e fa'atatau tonu lava i le ARD region. Na ausia ai le iugafono maualuga tele nai lo le membrane domains (aemaise lava le VSLD region).
O faʻataʻitaʻiga muamua o le apo forms o le Nanchung ma le Inactive bugs na muamua faia e faʻaaoga ai le Coot63, ma o faʻataʻitaʻiga o le Nan ma le Iav bugs na faia e faʻaaoga ai le AlphaFold264 e faʻailoa ai vaega e maualalo le talitonuga. O le faʻataʻitaʻiga o Calmodulin na faʻavae i luga o le rigid-body fits o le Ca2+-binding ma le Ca2+-free models i le PDB accessions 4JPZ56 ma le 1CFD65, i le faasologa. Na faʻaleleia atili faʻataʻitaʻiga e faʻaaoga ai le spherical refinement e faʻamautinoa ai le saʻo o le stereochemistry ma le geometry lelei. Ona faʻataʻitaʻiina lea o le Phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, ma le phosphatidylserine o ni lipid densities ua faʻamatalaina lelei, ma tuʻu le NAM ma le AP ligands i totonu o densities talafeagai i totonu o tight junctions. O faila faʻatapulaʻaina na faia mai le SMILES string o isoforms e faʻaaoga ai le eLBOW i le PHENIX66. Mulimuli ane, na faʻaleleia atili faʻataʻitaʻiga i le avanoa moni i le PHENIX e faʻaaoga ai le local grid search ma le global minimization ma le secondary structure constraint. Sa fa'aaogaina le 'au'aunaga MolProbity mo le fa'aleleia atili o le fa'ata'ita'iga ma le au'ili'iliga o le fausaga, ma sa faia fa'ata'ita'iga e fa'aaoga ai le PyMOL ma le UCSF Chimera X. 67,68,69 Sa faia le au'ili'iliga o le Aperture e fa'aaoga ai le 'au'aunaga HOLE,70 ma sa faia le fa'afanua o le fa'asaoina o le fa'asologa e fa'aaoga ai le 'au'aunaga Consurf.71
Sa faia le au'ili'iliga fa'amaumauga e fa'aaoga ai le Igor Pro 6.2, Excel Office 365, ma le GraphPad Prism 7.0. O fa'amaumauga uma e tu'uina atu o le mean ± standard error (SEM). Sa fa'aaoga le Student's t-test (two-tailed, unpaired) e fa'atusatusa ai vaega e lua. O le tasi-ala au'ili'iliga o le eseesega (ANOVA) sosoo ai ma le Dunnett's post hoc test sa fa'aaoga e fa'atusatusa ai vaega e tele. *P< 0.05, **P< 0.01, ma le ***P< 0.001 na manatu o se taua fa'amaumauga e fa'atatau i le tufatufaina o fa'amaumauga. O le Kd, tau o le Ki, ma a latou vaeluaga fa'atuatuaina e 95% e le tutusa na fuafuaina e fa'aaoga ai le GraphPad Prism 10.
Mo nisi fa'amatalaga auiliili i le auala o le su'esu'ega, fa'amolemole taga'i i le Nature Portfolio Report Summary o lo'o fa'afeso'ota'i i lenei tusiga.
O le uluai faʻataʻitaʻiga na fausia e faʻaaoga ai faʻataʻitaʻiga calmodulin mai faʻamaumauga PDB 4JPZ ma le 1CFD. O faʻamaopoopoga ua teuina i le Faletupe Faʻamaumauga o le Porotini (PDB) i lalo o numera faʻaopoopo 9NVN (Nan-Iav-CaM e aunoa ma le ligand), 9NVO (Nan-Iav-CaM ua fusifusia i le nicotinamide), 9NVP (Nan-Iav-CaM ua fusifusia i le nicotinamide ma le EDTA), 9NVQ (Nan-Iav-CaM ua fusifusia i le aphenidolpyrrolline ma le calcium), 9NVR (Nan-Iav-CaM ua fusifusia i le aphenidolpyrrolline ma le EDTA), ma le 9NVS (Nan pentamer ua fusifusia i le aphenidolpyrrolline). O ata o le cryo-electron microscopy e fetaui ma lea ua teuina i le Electron Microscopy Database (EMDB) i lalo o numera nei o le accession: EMD-49844 (Nan-Iav-CaM e aunoa ma le ligand), EMD-49845 (Nan-Iav-CaM complex ma le nicotinamide), EMD-49846 (Nan-Iav-CaM complex ma le nicotinamide ma le EDTA), EMD-49847 (Nan-Iav-CaM complex ma le aphidopyrroline ma le calcium), EMD-49848 (Nan-Iav-CaM complex ma le aphidopyrroline ma le EDTA), ma le EMD-49849 (Nan pentamer complex ma le aphidopyrrolline). O faʻamatalaga mata mo le auʻiliʻiliga o galuega faatino o loʻo tuʻuina atu i lenei pepa.
Taimi na lafoina ai: Ianuari-28-2026