小菜蛾TARs分子结构解析及药理学特性

Tyramine as a new neurotransmitter material is becoming more and more attention. It is primarily through the combination of specific tyramine receptors (TARs) to play important physiological functions. TARs are non peptide receptor existing only in the body of invertebrates including insects but no finding specific TARs in mammals. Therefore, pest TARs are potential green targets for new pesticide molecular design. But its molecular structure and pharmacological properties is not yet clear currently. On the basis of previous research, using the world agricultural pest plutella xylostella as material and according to the homology of invertebrates TARs gene, we clone the full length of various functional subunits of DBM TARs by the established methods and molecukar biology techniques in this research. Then using gene expression in vitro, biochemical toxicology analysis and gene expression positioning in the body, we determine its natural molecules and establish molecular model suitable for new pesticide development. This not only can fully understand TARs molecules and promote the development of insect toxicology and physiology in theory, But also can provide new targets and new ideas for high efficiency, high selectivity and low risk of pesticide molecular design.

酪胺（tyramine）作为新的神经传递物质日益受到关注，其主要是通过结合特异性的酪胺受体（tyramine receptors,TARs）来发挥重要的生理功能,而TARs是仅存在于无脊椎动物（包括昆虫）体中的非肽键型受体, 至今在哺乳动物中没有发现特异性的TARs，因此害虫的TARs是新型杀虫剂分子设计的潜在绿色靶标，但目前对其分子结构和药理学特性尚未弄清楚。本研究拟在前期研究的基础上，以世界性农业重要害虫小菜蛾为供试材料，利用已经建立的方法和技术，根据无脊椎动物体内TARs的同源性，从分子生物学入手，克隆小菜蛾TARs的各种功能亚基，利用体外表达和生化毒理学分析以及体内的基因表达定位，确定其天然分子组成，建立适合新型杀虫剂开发的分子模型。这不仅可以全面弄清这些受体的分子组成，在理论上推动昆虫毒理学和生理学的发展，而且可以为高效、高选择性和低风险杀虫剂的分子设计提供新靶标、新思路。

酪胺（tyramine）作为新的神经传递物质日益受到关注，其主要是通过结合特异性的酪胺受体（tyramine receptors,TARs）来发挥重要的生理功能，而TARs是仅存在于无脊椎动物（包括昆虫）体中的非肽键型受体，至今在哺乳动物中没有发现特异性的TARs，因此害虫的TARs是新型杀虫剂分子设计的潜在绿色靶标，但目前对其分子结构和药理学特性尚未弄清楚。本研究在前期工作基础上共克隆了2个候选TAR基因（tar1和tar2），通过二级结构预测和功能域分析，发现两个基因编码蛋白均有酪胺受体的典型特征。分别构建了瞬时表达质粒和稳转细胞系，基于cAMP测定和钙离子浓度测定，确定TAR1可以被TA高效激活，发现杀螨剂双甲脒代谢产物DPMF和杀虫精油L-香芹酮是TAR1的激动剂，育亨宾是有效的拮抗剂；通过分子对接和点突变研究，发现D129、T204等残基在TAR1和TA结合过程中发挥关键作用；利用L-香芹酮作为先导化合物，通过引入肟酯结构，合成二十六种化合物，发现2种化合物和L-香芹酮相比较有更好的生物活性。TAR2由于较高的细胞毒性，影响了进一步的功能研究，但通过构建嵌合表达质粒，确定TAR2可以被TA激活，为进一步的研究奠定了基础。通过比较研究，发现酪胺受体和章鱼胺受体可以调控小菜蛾的取食行为，为基于行为调控的新型害虫防控策略开发提供了新的思路。