ຢາປາບສັດຕູພືດມີບົດບາດສຳຄັນໃນການແກ້ໄຂການຂາດແຄນອາຫານທົ່ວໂລກ ແລະ ການຕໍ່ສູ້ກັບພະຍາດຕ່າງໆໃນມະນຸດທີ່ຕິດຕໍ່ຈາກພາຫະນຳ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ບັນຫາການຕ້ານທານຢາປາບສັດຕູພືດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄົ້ນພົບສານປະກອບໃໝ່ທີ່ແນໃສ່ເປົ້າໝາຍທີ່ບໍ່ໄດ້ນຳໃຊ້ຢ່າງພຽງພໍ. ຊ່ອງທາງທ່າແຮງຂອງຕົວຮັບຊົ່ວຄາວຂອງແມງໄມ້ (TRPV) — Nanzhong (Nan) ແລະ ບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ (Iav) — ສາມາດສ້າງຊ່ອງທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (Nan-Iav) ແລະ ຕັ້ງຢູ່ໃນອະໄວຍະວະທີ່ຮັບຮູ້ກົນຈັກທີ່ເປັນສື່ກາງໃນການປ່ຽນແປງພູມສາດ, ການໄດ້ຍິນ, ແລະ ການຮັບຮູ້ຄວາມສົມດຸນໃນແມງໄມ້. ຢາປາບສັດຕູພືດບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ aphidopyrrolidone (AP), ແນໃສ່ Nan-Iav ຜ່ານກົນໄກທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ. AP ມີປະສິດທິພາບຕໍ່ກັບແມງໄມ້ດູດເຈາະ (hemipterans), ປ້ອງກັນການກິນອາຫານໂດຍການລົບກວນການເຮັດວຽກຂອງເສັ້ນໃຍ. AP ສາມາດຜູກມັດກັບ Nan ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ມີພຽງ Nan-Iav ເທົ່ານັ້ນທີ່ສາມາດພົວພັນກັບຕົວກະຕຸ້ນ, ລວມທັງ nicotinamide (NAM) ພາຍໃນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະແດງກິດຈະກຳຂອງຊ່ອງທາງ. ເຖິງວ່າຈະມີທ່າແຮງຂອງ Nan-Iav ໃນຖານະເປັນເປົ້າໝາຍຢາຂ້າແມງໄມ້, ແຕ່ມີຄວາມຮູ້ໜ້ອຍກ່ຽວກັບການປະກອບຊ່ອງທາງ, ສະຖານທີ່ຜູກມັດດ້ານກົດລະບຽບ, ແລະ ການຄວບຄຸມທີ່ຂຶ້ນກັບ Ca2+, ເຊິ່ງເປັນອຸປະສັກຕໍ່ການພັດທະນາຢາຂ້າແມງໄມ້ຕື່ມອີກ. ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ກ້ອງຈຸລະທັດ cryo-electron ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງ Nan-Iav ໃນແມງໄມ້ Hemiptera ໃນສະພາບທີ່ບໍ່ມີ calmodulin-ligand, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ AP ແລະ NAM ຢູ່ທີ່ຂອບເຂດຂອງໂດເມນ cytoplasmic repeat ankyrin (ARD). ສິ່ງທີ່ໜ້າປະຫລາດໃຈແມ່ນພວກເຮົາພົບວ່າໂປຣຕີນ Nan ເອງສາມາດສ້າງເປັນ pentamer, ເຊິ່ງມີຄວາມໝັ້ນຄົງໂດຍປະຕິກິລິຍາ ARD ທີ່ໄກ່ເກ່ຍໂດຍ AP. ການສຶກສານີ້ເປີດເຜີຍປະຕິກິລິຍາໂມເລກຸນລະຫວ່າງຢາຂ້າແມງໄມ້ ແລະ agonists ແລະ Nan-Iav, ໂດຍເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງ ARD ໃນໜ້າທີ່ຂອງຊ່ອງທາງ ແລະ ການປະກອບ, ແລະ ການສໍາຫຼວດກົນໄກຂອງການຄວບຄຸມ Ca2+.
ຕໍ່ກັບສະພາບການຂອງການປ່ຽນແປງສະພາບອາກາດໂລກທີ່ຮ້າຍແຮງຂຶ້ນເລື້ອຍໆ, ຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານສະບຽງອາຫານທົ່ວໂລກທີ່ຊຸດໂຊມລົງ ແມ່ນໜຶ່ງໃນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນຂອງສະຕະວັດທີ 21, ເຊິ່ງມີຜົນສະທ້ອນຕໍ່ສັງຄົມ.1,2ບົດລາຍງານສະພາບຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານສະບຽງອາຫານ ແລະ ໂພຊະນາການໃນໂລກປີ 2023 (SOFI) ຂອງອົງການອະນາໄມໂລກຄາດຄະເນວ່າມີປະມານ 2.33 ຕື້ຄົນທົ່ວໂລກປະສົບກັບບັນຫາຄວາມບໍ່ໝັ້ນຄົງດ້ານສະບຽງອາຫານໃນລະດັບປານກາງຫາຮຸນແຮງ, ເຊິ່ງເປັນບັນຫາທີ່ຍັງຄົງຄ້າງມາດົນແລ້ວ.3,4ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ຜົນຜະລິດພືດປະມານ 20% ຫາ 30% ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນຈະສູນເສຍໄປໃນແຕ່ລະປີໃຫ້ກັບສັດຕູພືດ ແລະ ເຊື້ອພະຍາດ, ແລະ ພາວະໂລກຮ້ອນຄາດວ່າຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຂອງສັດຕູພືດ ແລະ ຄວາມອ່ອນແອຂອງພືດຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ.4,5,6,7,8ການພັດທະນາຢາປາບສັດຕູພືດແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍບໍ່ພຽງແຕ່ເພື່ອປົກປ້ອງພືດຜົນຈາກສັດຕູພືດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການແຜ່ລະບາດຂອງເຊື້ອພະຍາດທີ່ຕິດຕໍ່ທາງແມງໄມ້ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງເພື່ອຕ້ານກັບພະຍາດທີ່ຕິດຕໍ່ທາງແມງໄມ້ໃນຄົນເຊັ່ນ: ໄຂ້ເລືອດອອກ, ໄຂ້ຍຸງ, ແລະ ພະຍາດ Chagas ເຊິ່ງມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຢາປາບສັດຕູພືດເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ.5,9,10,11
ໃນບັນດາເປົ້າໝາຍຫຼັກຂອງຢາຂ້າແມງໄມ້ທີ່ເປັນພິດຕໍ່ລະບົບປະສາດ, ຊ່ອງທາງ TRPV heterotetrameric Nanchung (Nan)-Inactive (Iav) ເປັນຕົວແທນຂອງເປົ້າໝາຍຢາຂ້າແມງໄມ້ຊະນິດໜຶ່ງທີ່ຄົ້ນພົບໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ລວມທັງຢາຂ້າແມງໄມ້ທີ່ມີຢູ່ໃນທ້ອງຕະຫຼາດເຊັ່ນ: imidacloprid ແລະ pyraclostrobin.12, 13, 14ຢາຂ້າແມງໄມ້ aphidopyrrolifen (AP) ເຄິ່ງສັງເຄາະແມ່ນຜະລິດຕະພັນທີ່ພັດທະນາ ແລະ ນຳມາຂາຍໃນທ້ອງຕະຫຼາດເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້ ເຊິ່ງສ່ວນປະກອບຫຼັກແມ່ນຢາຂ້າແມງໄມ້ Inscalis® ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ ເຊິ່ງຜູກມັດ AP ໃນລະດັບກິດຈະກຳ subnanomolar.15ຢາ AP ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເປັນພິດສ້ວຍແຫຼມຕໍ່າຕໍ່ຕົວປະສົມເກສອນ, ແມງໄມ້ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ ແລະ ສິ່ງມີຊີວິດທີ່ບໍ່ແມ່ນເປົ້າໝາຍອື່ນໆ, ແລະ ເມື່ອໃຊ້ຕາມຄໍາແນະນໍາໃນປ້າຍ, ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນໃນການຕ້ານທານຕໍ່ຢາຂ້າແມງໄມ້ອື່ນໆ.16, 17, 18Nan ແລະ Iav ມີການແຜ່ກະຈາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນທົ່ວຊະນິດຂອງແມງໄມ້, ສະແດງອອກຮ່ວມກັນພຽງແຕ່ໃນເຊວປະສາດຮັບການຍືດຂອງສາຍພັນຂອງໜວດ ແລະ ແຂນຂາ, ແລະ ມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ການໄດ້ຍິນ, ການຮັບຮູ້ແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, ແລະ ການຮັບຮູ້ຄວາມສົມດຸນ.13,16,19,20,21,22AP, imidacloprid, ແລະ pyraclostrobin ກະຕຸ້ນສະລັບສັບຊ້ອນ Nan-Iav ຜ່ານກົນໄກທີ່ເປັນເອກະລັກ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ຍັບຍັ້ງການສົ່ງສັນຍານ proprioceptive.13, 16, 23ໃນແມງໄມ້ດູດເຈາະ (hemipterans) ເຊັ່ນ: ຕົວເພ້ຍ ແລະ ແມງວັນຂາວ, ການສູນເສຍການຮັບຮູ້ຕົນເອງຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການກິນອາຫານຂອງພວກມັນຫຼຸດລົງ, ແລະໃນທີ່ສຸດກໍ່ນຳໄປສູ່ຄວາມຕາຍ.13,24ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ AP ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຜູກພັນສູງສຳລັບສະລັບສັບຊ້ອນ Nan-Iav ແລະ ຄວາມຜູກພັນຕ່ຳສຳລັບ Nan ພຽງຢ່າງດຽວ. ການຜູກມັດຂອງ AP ກັບ Nan-Iav ເຮັດໃຫ້ເກີດກະແສໄຟຟ້າ, ແຕ່ການຜູກມັດກັບ Nan ພຽງຢ່າງດຽວບໍ່ໄດ້ກະຕຸ້ນກິດຈະກຳຂອງຊ່ອງທາງ. Iav ເອງບໍ່ໄດ້ຜູກມັດກັບ AP ເລີຍ.16ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ Nan ແລະ Iav ອາດຈະຜູກມັດເພື່ອສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນຊ່ອງທາງ Nan-Iav ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ເຊັ່ນ: ມີອັດຕາສ່ວນ stoichiometric ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ຫຼື ການຈັດລຽງທີ່ແຕກຕ່າງກັນພາຍໃນອັດຕາສ່ວນ stoichiometric ດຽວກັນ) ຫຼື ວ່າ AP ອາດຈະຜູກມັດກັບຫຼາຍບ່ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, nicotinamide ທີ່ເປັນຕົວກະຕຸ້ນທຳມະຊາດ (NAM) ຜູກມັດກັບ Drosophila Nan-Iav ດ້ວຍຄວາມຜູກພັນທາງ micromolar, ສະແດງຜົນກະທົບທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບຕົວເພ້ຍ (AP) ໃນຫຼອດທົດລອງ.16,25ແລະ ຍັບຍັ້ງການສືບພັນ ແລະ ການກິນອາຫານຂອງເພ້ຍ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ນຳໄປສູ່ການຕາຍຂອງພວກມັນ25,26ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄຳຖາມຫຼາຍຢ່າງ. ຕົວຢ່າງ, ມັນຍັງບໍ່ຊັດເຈນວ່າ heterodimer Nan-Iav ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນແນວໃດ, ບ່ອນທີ່ມີສ່ວນຜູກມັດໃດທີ່ໃຊ້ເພື່ອປັບໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະວິທີທີ່ໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ຄວບຄຸມໜ້າທີ່ຂອງຊ່ອງທາງໂດຍການສະກັດກັ້ນ proprioception. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຫດຜົນທີ່ Nan ເອງບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ມີຄວາມຜູກພັນຕ່ຳສຳລັບ AP, ໃນຂະນະທີ່ heterodimer Nan-Iav ມີການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ຜູກມັດ AP ດ້ວຍຄວາມຜູກພັນສູງກວ່າ, ຍັງບໍ່ຊັດເຈນ. ສຸດທ້າຍ, ມີຄວາມຮູ້ໜ້ອຍກ່ຽວກັບການຄວບຄຸມໜ້າທີ່ Nan-Iav ທີ່ຂຶ້ນກັບ Ca2+ ແລະ ວິທີທີ່ມັນຖືກລວມເຂົ້າໃນຂະບວນການສົ່ງສັນຍານຂອງເຊວປະສາດ.. 13,21
ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ໂດຍລວມເອົາກ້ອງຈຸລະທັດ cryo-electron, electrophysiology, ແລະເຕັກນິກການຜູກມັດ radioligand, ພວກເຮົາໄດ້ອະທິບາຍການປະກອບຂອງ Nan-Iav ແລະກົນໄກການຜູກມັດຂອງມັນກັບຕົວຄວບຄຸມໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ກວດພົບ calmodulin (CaM) ທີ່ຜູກມັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກັບ Iav ແລະ Nan pentamers ທີ່ຖືກ AP-stabilized. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບການຄວບຄຸມຂອງທາດໄອອອນແຄວຊຽມໃນຊ່ອງທາງ, ການປະກອບຊ່ອງທາງ, ແລະປັດໄຈທີ່ກຳນົດຄວາມຜູກມັດຂອງ ligand. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນກວ່ານັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ຢືນຢັນວ່າ ARD ມີບົດບາດສຳຄັນໃນຂະບວນການເຫຼົ່ານີ້. ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຊ່ອງທາງແມງໄມ້ທີ່ສົມບູນທີ່ຜູກມັດກັບຢາປາບສັດຕູພືດກະສິກຳທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.27, 28, 29ເປີດໂອກາດໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາອຸດສາຫະກຳຢາປາບສັດຕູພືດ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຈຳເພາະຂອງຢາປາບສັດຕູພືດ, ແລະ ເຮັດໃຫ້ສາມາດນຳໃຊ້ສານປະກອບທີ່ແນໃສ່ TRPV ກັບຊະນິດພັນອື່ນໆເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານອາຫານທົ່ວໂລກ ແລະ ການແຜ່ລະບາດຂອງພະຍາດທີ່ຕິດຕໍ່ຈາກພາຫະນຳ.
ພວກເຮົາຍັງພົບວ່າ Nan-Iav ຖືກຄວບຄຸມໂດຍ Ca2+, ແລະກົນໄກການຄວບຄຸມແມ່ນໄກ່ເກ່ຍໂດຍ CaM ທີ່ຜູກມັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ສິ່ງສຳຄັນ, ການຄວບຄຸມ Nav ໂດຍ CaM ທີ່ຂຶ້ນກັບ Ca2+ ນີ້ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກກົນໄກການຄວບຄຸມຂອງຊ່ອງທາງໄອອອນອື່ນໆ (ເຊັ່ນ: ຊ່ອງທາງ Na+ ທີ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າ ແລະ ຊ່ອງທາງ TRPV5/6)52,53,54,55,56,57ໃນຊ່ອງທາງ Nav1.2, ໂດເມນ C-terminal ຂອງ CaM ເຊື່ອມໂຍງກັບໂດເມນ C-terminal (CTD) ແບບກ້ຽວວຽນ, ແລະ Ca2+ ກະຕຸ້ນການຜູກມັດຂອງໂດເມນ N-terminal ຂອງມັນກັບສ່ວນປາຍຂອງ CTD56ໃນຊ່ອງທາງ TRPV5/6, ໂດເມນ C-terminal ຂອງ CaM ຜູກມັດກັບ CTH, ແລະ Ca2+ ກະຕຸ້ນການຂະຫຍາຍຂຶ້ນໄປເທິງຂອງໂດເມນ N-terminal ຂອງມັນເຂົ້າໄປໃນຮູຂຸມຂົນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະກັດກັ້ນການຊຶມຜ່ານຂອງ cation.53,54ພວກເຮົາສະເໜີຮູບແບບສຳລັບໜ້າທີ່ທີ່ຄວບຄຸມໂດຍ Ca2+ ຂອງ Nan-Iav-CaM (ຮູບທີ 4h). ໃນຮູບແບບນີ້, ໂດເມນ N-terminal ຂອງ CaM ຈະຜູກມັດກັບໂດເມນ C-terminal (CTH) ຂອງ Iav ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນສະຖານະພັກຜ່ອນ (ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ [Ca2+] ຕ່ຳ), ໂດເມນ C-terminal ຂອງ CaM ຈະພົວພັນກັບ Nan, ເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງ ARD ໝັ້ນຄົງ ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງເສີມການເປີດຊ່ອງທາງ. ການຜູກມັດຂອງ agonist/ຢາຂ້າແມງໄມ້ກັບຊ່ອງທາງເຮັດໃຫ້ເກີດການເປີດຮູຂຸມຂົນ, ນຳໄປສູ່ການໄຫຼເຂົ້າຂອງ Ca2+. ຫຼັງຈາກນັ້ນ Ca2+ ຈະຜູກມັດກັບ CaM, ເຮັດໃຫ້ການແຍກຕົວຂອງໂດເມນ C-terminal ຈາກ ARD ຂອງ Nan ຫຼຸດລົງ. ເນື່ອງຈາກການສະກັດກັ້ນການຜູກມັດຂອງ CaM ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວຈະລົບລ້າງຜົນກະທົບຍັບຍັ້ງຂອງ Ca2+, ການແຍກຕົວນີ້ປັບການເຄື່ອນທີ່ຂອງ ARD, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການຍັບຍັ້ງ ຫຼື ການຫຼຸດຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ຂຶ້ນກັບ Ca2+. ການຟື້ນຕົວຢ່າງໄວວາຂອງກະແສຊ່ອງທາງຫຼັງຈາກການລະລາຍທາດໄອອອນແຄວຊຽມ (ຮູບທີ 4g) ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກົນໄກນີ້ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການຕອບສະໜອງຢ່າງວ່ອງໄວຕໍ່ສັນຍານຂອງເຊວປະສາດທີ່ໄກ່ເກ່ຍກັບ Ca2+. ນອກຈາກນັ້ນ, ພາກພື້ນ C-terminal ຂອງ Iav, ເຊິ່ງຍັງບໍ່ທັນເຂົ້າໃຈກັນດີ, ໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າມີບົດບາດອື່ນໆໃນການກຳນົດເປົ້າໝາຍຊ່ອງທາງ ແລະ ລະບຽບການໃນປະຈຸບັນ.21
ສຸດທ້າຍ, ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາໄດ້ນຳສະເໜີໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງຂອງສະລັບສັບຊ້ອນຊ່ອງທາງ TRP ຂອງຢາຂ້າແມງໄມ້ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນທາງດ້ານກະສິກຳ - ເຊິ່ງເປັນການຄົ້ນພົບທີ່ພວກເຮົາບໍ່ເຄີຍຮູ້ມາກ່ອນ. ໂດຍສະເພາະ, ພວກເຮົາໄດ້ກຳນົດໂຄງສ້າງ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງຊ່ອງທາງແມງໄມ້ໃນຈຸລັງຂອງມະນຸດ (HEK293S GnTi–) ແທນທີ່ຈະເປັນໃນຈຸລັງແມງໄມ້. ເມື່ອປະເຊີນກັບຄວາມຕ້ານທານຢາຂ້າແມງໄມ້ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມກົດດັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານອາຫານ ແລະ ເຊື້ອພະຍາດ, ວຽກງານຂອງພວກເຮົາໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນທີ່ຈະອຳນວຍຄວາມສະດວກໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາຢາຂ້າແມງໄມ້ຊະນິດໃໝ່ເພື່ອຜົນປະໂຫຍດຂອງສຸຂະພາບຂອງມະນຸດ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານອາຫານທົ່ວໂລກ. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຢາຂ້າແມງໄມ້ເຊັ່ນ AP ມີປະສິດທິພາບຕໍ່ກັບສັດຕູພືດບາງຊະນິດເມື່ອນຳໃຊ້ຕາມຄຳແນະນຳໃນປ້າຍ ແລະ ມີຄວາມເປັນພິດສ້ວຍແຫຼມຕ່ຳຕໍ່ຕົວປະສົມເກສອນທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມປອດໄພດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມຂອງມັນ.13,16ນອກຈາກນັ້ນ, ການທົດສອບອະນຸພັນ AP ບາງຊະນິດໃນຍຸງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນທີ່ສຸດພວກມັນຈະສູນເສຍຄວາມສາມາດໃນການບິນ. ການເຂົ້າໃຈວິທີທີ່ສານປະກອບການປັບປ່ຽນເຫຼົ່ານີ້ຜູກມັດກັບ Nan-Iav ຈະຊ່ວຍໃຫ້ການດັດແປງສານປະກອບທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ຫຼື ການພັດທະນາສານປະກອບໃໝ່ເພື່ອໃຫ້ມີປະສິດທິພາບ ແລະຊັດເຈນການຄວບຄຸມສັດຕູພືດ. ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໂຕ້ຕອບຂອງ Nan-Iav ARD ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນບໍ່ພຽງແຕ່ສຳລັບການຄວບຄຸມກິດຈະກຳຂອງສານປະກອບພາຍໃນ, ຢາປາບສັດຕູພືດ ແລະ Ca2+-CaM ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສຳລັບການປະກອບຊ່ອງທາງອີກດ້ວຍ. ພວກເຮົາແນະນຳວ່າການລົບກວນການປະກອບ heterodimer ດ້ວຍໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍອາດເປັນວິທີການທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ມີຄວາມຫວັງສຳລັບການພັດທະນາຕົວຍັບຍັ້ງຊ່ອງທາງໄອອອນ.
ໃນຈຳນວນແປດພັນທຸກໍາທີ່ມີ orthologous, ພັນທຸກໍາທີ່ມີຄວາມຍາວເຕັມຂອງແມງກະເບື້ອສີນໍ້າຕານ (Halyomorpha halys) Nanchung ແລະ Inactive ໄດ້ຖືກຄັດເລືອກ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ດີເລີດໃນຜົງຊັກຟອກ. ພັນທຸກໍາທີ່ສັງເຄາະໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດດ້ວຍ codon ສໍາລັບການສະແດງອອກຂອງມະນຸດ ແລະ ໂຄນເຂົ້າໄປໃນເວັກເຕີ pBacMam pCMV-DEST (Life Technologies) ໂດຍໃຊ້ສະຖານທີ່ຈໍາກັດ XhoI ແລະ EcoRI. ສິ່ງນີ້ຮັບປະກັນວ່າໂຄນຢູ່ໃນກອບທີ່ມີແທັກ C-terminal GFP-FLAG-10xHis ແລະ mCherry-FLAG-10xHis, ເຊິ່ງຖືກຕັດໂດຍ HRC-3C protease (PPX), ຊ່ວຍໃຫ້ເປັນເອກະລາດການສະແດງອອກໄພຣເມີທີ່ໃຊ້ເພື່ອໂຄນ Nanchung ແລະ Inactive ເຂົ້າໄປໃນເວັກເຕີ pBacMam ມີດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຮູບພາບກ້ອງຈຸລະທັດຂອງອະນຸພາກແຕ່ລະອະນຸພາກໄດ້ຮັບໃນກ້ອງຈຸລະທັດສົ່ງຜ່ານອີເລັກໂຕຣນ Titan Krios G2 (FEI) ທີ່ມີກ້ອງຖ່າຍຮູບ K3 ແລະຕົວກອງພະລັງງານ Gatan BioQuantum. ກ້ອງຈຸລະທັດໄດ້ເຮັດວຽກທີ່ 300 keV, ດ້ວຍການຕັ້ງຄ່າພະລັງງານ 20 eV, ຂະໜາດພິກເຊວຕົວຢ່າງ 1.08 Å/ພິກເຊວ (ການຂະຫຍາຍຕາມຂະໜາດ 81,000x), ແລະການປ່ຽນແປງການຫຼົງໂຟກັສຕັ້ງແຕ່ -0.8 ຫາ -2.2 μm. ການບັນທຶກວິດີໂອໄດ້ປະຕິບັດທີ່ 40 ເຟຣມຕໍ່ວິນາທີໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ Latitude S (Gatan) ດ້ວຍອັດຕາປະລິມານແສງຕາມຂະໜາດ 25 e–px−1 s−1, ເວລາການຮັບແສງ 2.4 s, ແລະປະລິມານແສງທັງໝົດປະມານ 60 e–Å−2.
ການແກ້ໄຂການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເກີດຈາກລຳແສງ ແລະ ການໃຫ້ນ້ຳໜັກຂອງປະລິມານໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນຟີມໂດຍໃຊ້ MotionCor2 ໃນ RELION 4.061. ການປະເມີນພາລາມິເຕີໜ້າທີ່ການໂອນຄວາມຄົມຊັດ (CTF) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ cryoSPARC ໂດຍໃຊ້ວິທີການປະເມີນ CTF ທີ່ອີງໃສ່ patch62. ຮູບຖ່າຍຈຸລະພາກທີ່ມີຄວາມລະອຽດ CTF fitting ≥4 Å ໄດ້ຖືກຍົກເວັ້ນຈາກການວິເຄາະຕໍ່ມາ. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ, ກຸ່ມຍ່ອຍຂອງຮູບຖ່າຍຈຸລະພາກ 500–1000 ຮູບໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການເລືອກຈຸດໃນ cryoSPARC, ຕາມດ້ວຍການຈັດປະເພດ 2D ຫຼາຍຮອບຫຼັງຈາກການກັ່ນຕອງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮູບພາບອ້າງອີງທີ່ຊັດເຈນສໍາລັບການເລືອກອະນຸພາກທີ່ອີງໃສ່ແມ່ແບບ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອະນຸພາກໄດ້ຖືກສະກັດອອກໂດຍໃຊ້ກ່ອງຂອບເຂດ 64 ພິກເຊວ ແລະ binning 4 ເທົ່າ. ການຈັດປະເພດ 2D ຫຼາຍຮອບໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອກໍາຈັດໝວດໝູ່ອະນຸພາກທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ຮູບແບບ 3D ເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃໝ່ໂດຍໃຊ້ການສ້າງຄືນໃໝ່ ab initio ແລະ ປັບປຸງໂດຍໃຊ້ການປັບປຸງທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບໃນ cryoSPARC. ການຈັດປະເພດ 3D ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ cryoSPARC ຫຼື RELION ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ ARD. ບໍ່ມີການສັງເກດເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສຳຄັນຂອງໂດເມນເຍື່ອ. ອະນຸພາກໄດ້ຖືກປັບປຸງໂດຍໃຊ້ວິທີການ C1 ແລະ C2; ອະນຸພາກທີ່ມີຄວາມລະອຽດ C2 ສູງກວ່າຖືກພິຈາລະນາວ່າມີຄວາມສົມມາດເມື່ອທຽບກັບ C2 ແລະ ນຳເຂົ້າສູ່ RELION ສຳລັບການກັ່ນຕອງແບບ Bayesian. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອະນຸພາກໄດ້ຖືກໂອນກັບຄືນໄປຫາ cryoSPARC ສຳລັບການກັ່ນຕອງທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີ ແລະ ໃນທ້ອງຖິ່ນສຸດທ້າຍ. ຄວາມລະອຽດສຸດທ້າຍ ແລະ ຈຳນວນອະນຸພາກແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 1.
ເມື່ອປະມວນຜົນ Nan+AP pentamers, ພວກເຮົາໄດ້ຄົ້ນຫາວິທີການຕ່າງໆເພື່ອປັບປຸງຄວາມລະອຽດຂອງໂດເມນເຍື່ອ (ໂດຍສະເພາະແມ່ນພາກພື້ນຮູຂຸມຂົນ), ເຊັ່ນ: ການຫັກລົບສັນຍານ ແລະ ການປິດບັງ TMD. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມພະຍາຍາມເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດເນື່ອງຈາກຄວາມຜິດປົກກະຕິທີ່ອາດຈະຮ້າຍແຮງໃນພາກພື້ນຮູຂຸມຂົນ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງໂດຍລວມຂອງ TMD. ຄວາມລະອຽດສຸດທ້າຍໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ໜ້າກາກທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍອັດຕະໂນມັດໂດຍວິທີການປະມວນຜົນທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບໃນ cryoSPARC, ໂດຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແນໃສ່ພາກພື້ນ ARD. ສິ່ງນີ້ບັນລຸຄວາມລະອຽດສູງກວ່າໂດເມນເຍື່ອ (ໂດຍສະເພາະແມ່ນພາກພື້ນ VSLD).
ຮູບແບບ de novo ເບື້ອງຕົ້ນຂອງຮູບແບບ apo ຂອງແມງໄມ້ Nanchung ແລະ Inactive ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ Coot63, ແລະຮູບແບບຂອງແມງໄມ້ Nan ແລະ Iav ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ AlphaFold264 ເພື່ອລະບຸພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມໝັ້ນໃຈຕ່ຳ. ຮູບແບບ Calmodulin ແມ່ນອີງໃສ່ການປັບຕົວຂອງຕົວລະຄອນແຂງຂອງຮູບແບບການຜູກມັດ Ca2+ ແລະຮູບແບບທີ່ບໍ່ມີ Ca2+ ໃນການເຂົ້າເຖິງ PDB 4JPZ56 ແລະ 1CFD65 ຕາມລຳດັບ. ຮູບແບບດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກປັບປຸງໂດຍໃຊ້ການປັບປຸງຮູບຊົງກົມເພື່ອຮັບປະກັນເຄມີສະເຕີລິໂອທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະຮູບຮ່າງທີ່ດີ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, Phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, ແລະ phosphatidylserine ໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈຳລອງເປັນຄວາມໜາແໜ້ນຂອງໄຂມັນທີ່ໄດ້ກຳນົດໄວ້ຢ່າງດີ, ແລະລີແກນ NAM ແລະ AP ໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນຈຸດຕໍ່ທີ່ແໜ້ນໜາ. ໄຟລ໌ຂໍ້ຈຳກັດໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນຈາກສະຕຣິງ SMILES ຂອງ isoforms ໂດຍໃຊ້ eLBOW ໃນ PHENIX66. ສຸດທ້າຍ, ຮູບແບບດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກປັບປຸງໃນພື້ນທີ່ຈິງໃນ PHENIX ໂດຍໃຊ້ການຄົ້ນຫາຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທ້ອງຖິ່ນ ແລະການຫຼຸດຜ່ອນທົ່ວໂລກດ້ວຍຂໍ້ຈຳກັດໂຄງສ້າງທີສອງ. ເຊີບເວີ MolProbity ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການປັບປຸງຮູບແບບແລະການວິເຄາະໂຄງສ້າງ, ແລະພາບປະກອບໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ PyMOL ແລະ UCSF Chimera X. 67,68,69 ການວິເຄາະຮູຮັບແສງໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເຊີບເວີ HOLE,70 ແລະການສ້າງແຜນທີ່ການອະນຸລັກລໍາດັບໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເຊີບເວີ Consurf.71
ການວິເຄາະທາງສະຖິຕິໄດ້ດຳເນີນການໂດຍໃຊ້ Igor Pro 6.2, Excel Office 365, ແລະ GraphPad Prism 7.0. ຂໍ້ມູນດ້ານປະລິມານທັງໝົດແມ່ນຖືກນຳສະເໜີເປັນຄ່າສະເລ່ຍ ± ຄວາມຜິດພາດມາດຕະຖານ (SEM). ການທົດສອບ t ຂອງນັກຮຽນ (ສອງຫາງ, ບໍ່ມີຄູ່) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປຽບທຽບສອງກຸ່ມ. ການວິເຄາະຄວາມແปรປ່ວນທາງດຽວ (ANOVA) ຕາມດ້ວຍການທົດສອບ post hoc ຂອງ Dunnett ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປຽບທຽບຫຼາຍກຸ່ມ. *P< 0.05, **P< 0.01, ແລະ ***P< 0.001 ຖືກພິຈາລະນາວ່າມີນัยສຳຄັນທາງສະຖິຕິຂຶ້ນກັບການແຈກຢາຍຂໍ້ມູນ. ຄ່າ Kd, Ki, ແລະຊ່ວງຄວາມໝັ້ນໃຈ 95% ທີ່ບໍ່ສະເໝີພາບຂອງພວກມັນໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ GraphPad Prism 10.
ສຳລັບລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບວິທີການສຶກສາ, ກະລຸນາເບິ່ງບົດສະຫຼຸບບົດລາຍງານ Nature Portfolio ທີ່ເຊື່ອມໂຍງໃນບົດຄວາມນີ້.
ຮູບແບບເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ຮູບແບບ calmodulin ຈາກຖານຂໍ້ມູນ PDB 4JPZ ແລະ 1CFD. ພິກັດໄດ້ຖືກຝາກໄວ້ໃນ Protein Data Bank (PDB) ພາຍໃຕ້ເລກທີ່ເຂົ້າເປັນ 9NVN (Nan-Iav-CaM ໂດຍບໍ່ມີ ligand), 9NVO (Nan-Iav-CaM ຜູກມັດກັບ nicotinamide), 9NVP (Nan-Iav-CaM ຜູກມັດກັບ nicotinamide ແລະ EDTA), 9NVQ (Nan-Iav-CaM ຜູກມັດກັບ aphenidolpyrrolline ແລະ calcium), 9NVR (Nan-Iav-CaM ຜູກມັດກັບ aphenidolpyrrolline ແລະ EDTA), ແລະ 9NVS (Nan pentamer ຜູກມັດກັບ aphenidolpyrrolline). ຮູບພາບກ້ອງຈຸລະທັດ cryo-electron ທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນໄດ້ຝາກໄວ້ໃນຖານຂໍ້ມູນກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກຕຣອນ (EMDB) ພາຍໃຕ້ເລກທີ່ເຂົ້າຮ່ວມຕໍ່ໄປນີ້: EMD-49844 (Nan-Iav-CaM ໂດຍບໍ່ມີ ligand), EMD-49845 (ສະລັບສັບຊ້ອນ Nan-Iav-CaM ທີ່ມີ nicotinamide), EMD-49846 (ສະລັບສັບຊ້ອນ Nan-Iav-CaM ທີ່ມີ nicotinamide ແລະ EDTA), EMD-49847 (ສະລັບສັບຊ້ອນ Nan-Iav-CaM ທີ່ມີ aphidopyrrolline ແລະ calcium), EMD-49848 (ສະລັບສັບຊ້ອນ Nan-Iav-CaM ທີ່ມີ aphidopyrrolline ແລະ EDTA), ແລະ EMD-49849 (ສະລັບສັບຊ້ອນ Nan pentamer ທີ່ມີ aphidopyrrolline). ຂໍ້ມູນດິບສຳລັບການວິເຄາະໜ້າທີ່ແມ່ນນຳສະເໜີຢູ່ໃນເອກະສານນີ້.
ເວລາໂພສ: ມັງກອນ-28-2026