ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စားနပ်ရိက္ခာ ရှားပါးမှုကို ဖြေရှင်းရန်နှင့် ပိုးမွှားများမှ ကူးစက်သော လူသားရောဂါများကို တိုက်ဖျက်ရာတွင် ပိုးသတ်ဆေးများသည် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ သို့သော် ပိုးသတ်ဆေးယဉ်ပါးမှု တိုးပွားလာနေသော ပြဿနာကြောင့် အသုံးမပြုရသေးသော ပစ်မှတ်များကို ပစ်မှတ်ထားသည့် ဒြပ်ပေါင်းအသစ်များကို ရှာဖွေတွေ့ရှိရန် အရေးတကြီး လိုအပ်ပါသည်။ အင်းဆက် transient receptor potential (TRPV) channels—Nanzhong (Nan) နှင့် inactive (Iav)—တို့သည် heterologous channels (Nan-Iav) များကို ဖွဲ့စည်းနိုင်ပြီး အင်းဆက်များတွင် geotropism၊ အကြားအာရုံနှင့် proprioception တို့ကို ကြားဝင်ဆောင်ရွက်ပေးသည့် mechanosensory organs များတွင် localize လုပ်နိုင်သည်။ aphidopyrrolidone (AP) ကဲ့သို့သော ပိုးသတ်ဆေးအချို့သည် မသိသော ယန္တရားများမှတစ်ဆင့် Nan-Iav ကို ပစ်မှတ်ထားသည်။ AP သည် piercing-sucking အင်းဆက်များ (hemipterans) ကို ထိရောက်စွာ တိုက်ဖျက်ပြီး filaments များ၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေခြင်းဖြင့် အစာစားခြင်းကို တားဆီးပေးသည်။ AP သည် Nan နှင့်သာ ချိတ်ဆက်နိုင်သော်လည်း Nan-Iav သာလျှင် endogenous nicotinamide (NAM) အပါအဝင် agonists များနှင့် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်နိုင်ပြီး channel activity ကို ပြသနိုင်သည်။ Nan-Iav သည် ပိုးသတ်ဆေးပစ်မှတ်အဖြစ် အလားအလာရှိသော်လည်း ၎င်း၏ channel assembly၊ စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းဆိုင်ရာ ချည်နှောင်သည့်နေရာများနှင့် Ca2+ မှီခိုသော စည်းမျဉ်းများအကြောင်း အနည်းငယ်သာ သိရှိရပြီး နောက်ထပ် ပိုးသတ်ဆေး ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို အဟန့်အတားဖြစ်စေသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင်၊ calmodulin-ligand-free state ရှိ Hemiptera အင်းဆက်များတွင် Nan-Iav ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို cryo-electron microscopy ကိုအသုံးပြု၍ ဆုံးဖြတ်ခြင်းအပြင် ankyrin repeat cytoplasmic domain (ARD) ၏နယ်နိမိတ်တွင် AP နှင့် NAM တို့ကို ဆုံးဖြတ်ရန်အသုံးပြုခဲ့သည်။ အံ့သြစရာကောင်းသည်မှာ Nan ပရိုတိန်းကိုယ်တိုင်သည် AP-mediated ARD အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုများဖြင့် တည်ငြိမ်သော pentamer တစ်ခုကို ဖွဲ့စည်းနိုင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် ပိုးသတ်ဆေးများနှင့် agonists များနှင့် Nan-Iav အကြား မော်လီကျူးအပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ဖော်ထုတ်ပြသထားပြီး channel function နှင့် assembly တွင် ARD ၏အရေးပါမှုကို မီးမောင်းထိုးပြထားပြီး Ca2+ ထိန်းညှိမှုယန္တရားကို စူးစမ်းလေ့လာထားပါသည်။
ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ရာသီဥတုပြောင်းလဲမှု ပိုမိုဆိုးရွားလာခြင်း၏ နောက်ခံအခြေအနေတွင်၊ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စားနပ်ရိက္ခာဖူလုံရေး ယိုယွင်းလာခြင်းသည် ၂၁ ရာစု၏ အဓိကစိန်ခေါ်မှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ လူ့အဖွဲ့အစည်းအတွက် နောက်ဆက်တွဲဆိုးကျိုးများ ဆက်တိုက်ဖြစ်ပေါ်နေပါသည်။၁၊၂ကမ္ဘာ့ကျန်းမာရေးအဖွဲ့၏ ၂၀၂၃ ခုနှစ် ကမ္ဘာ့စားနပ်ရိက္ခာဖူလုံရေးနှင့် အာဟာရအခြေအနေ (SOFI) အစီရင်ခံစာတွင် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ လူပေါင်း ၂.၃၃ ဘီလီယံခန့်သည် ရေရှည်ပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည့် အလယ်အလတ်မှ ပြင်းထန်သော စားနပ်ရိက္ခာမလုံလောက်မှုကို ခံစားနေရကြောင်း ခန့်မှန်းထားသည်။၃၊၄ကံမကောင်းစွာပဲ၊ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် သီးနှံအထွက်နှုန်း၏ ၂၀% မှ ၃၀% သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို၍ နှစ်စဉ် ပိုးမွှားများနှင့် ရောဂါပိုးများကြောင့် ဆုံးရှုံးနေရပြီး ကမ္ဘာကြီးပူနွေးလာမှုကြောင့် ပိုးမွှားခံနိုင်ရည်နှင့် သီးနှံထိခိုက်လွယ်မှုကို ပိုမိုဆိုးရွားစေမည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။၄၊ ၅၊ ၆၊ ၇၊ ၈ပိုးသတ်ဆေး ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် သီးနှံများကို ပိုးမွှားများမှ ကာကွယ်ရန်နှင့် ဗက်တာပိုးများကြောင့်ဖြစ်သော ရောဂါပိုးများ ပျံ့နှံ့မှုကို လျှော့ချရန်အတွက်သာမက ပိုးသတ်ဆေးများကို ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိသော သွေးလွန်တုပ်ကွေး၊ ငှက်ဖျားနှင့် Chagas ရောဂါကဲ့သို့သော ဗက်တာပိုးများကြောင့်ဖြစ်သော လူသားရောဂါများကို တိုက်ဖျက်ရန်အတွက်ပါ အလွန်အရေးကြီးပါသည်။၅၊ ၉၊ ၁၀၊ ၁၁
အာရုံကြောဆိုင်ရာ အဆိပ်သင့် ပိုးသတ်ဆေးများ၏ အဓိကပစ်မှတ်များထဲတွင်၊ heterotetrameric TRPV channel Nanchung (Nan)-Inactive (Iav) သည် ပြီးခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်အတွင်းမှသာ ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော ပိုးသတ်ဆေးပစ်မှတ်အမျိုးအစားဖြစ်ပြီး imidacloprid နှင့် pyraclostrobin ကဲ့သို့သော စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သော ပိုးသတ်ဆေးများ ပါဝင်သည်။၁၂၊ ၁၃၊ ၁၄တစ်ဝက်ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားသော ပိုးသတ်ဆေး aphidopyrrolifen (AP) သည် မကြာသေးမီက တီထွင်ထုတ်လုပ်ပြီး စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်ထားသော ထုတ်ကုန်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းမှာ AP ကို နာနိုအောက်အဆင့်တွင် ချည်နှောင်ပေးသည့် တက်ကြွသော ပိုးသတ်ဆေး Inscalis® ဖြစ်သည်။15AP သည် ဝတ်မှုန်ကူးပေးသော ပိုးမွှားများ၊ အကျိုးပြု အင်းဆက်ပိုးမွှားများနှင့် အခြားပစ်မှတ်မဟုတ်သော သက်ရှိများအတွက် အဆိပ်သင့်မှု နည်းပါးပြီး တံဆိပ်ပါ ညွှန်ကြားချက်အတိုင်း အသုံးပြုသောအခါ အခြားပိုးသတ်ဆေးများအပေါ် ခံနိုင်ရည်ဖိအားကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်။၁၆၊ ၁၇၊ ၁၈Nan နှင့် Iav တို့ကို အင်းဆက်မျိုးစိတ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ပျံ့နှံ့နေပြီး အင်တင်နာနှင့် ခြေလက်များ၏ chordal stretch receptor neurons များတွင်သာ ပူးတွဲဖော်ပြကြပြီး အကြားအာရုံ၊ ဆွဲငင်အား အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် proprioception အတွက် အရေးပါပါသည်။၁၃၊ ၁၆၊ ၁၉၊ ၂၀၊ ၂၁၊ ၂၂AP၊ imidacloprid နှင့် pyraclostrobin တို့သည် ထူးခြားသောယန္တရားတစ်ခုမှတစ်ဆင့် Nan-Iav complex ကို လှုံ့ဆော်ပေးပြီး၊ နောက်ဆုံးတွင် proprioceptive signal transduction ကို ဟန့်တားပေးသည်။၁၃၊ ၁၆၊ ၂၃ပိုးဟပ်များနှင့် အဖြူရောင်ယင်ကောင်များကဲ့သို့သော ထိုးဖောက်စုပ်ယူသော အင်းဆက်ပိုးမွှားများ (hemipterans) တွင်၊ proprioception ဆုံးရှုံးခြင်းသည် ၎င်းတို့၏ အစာစားနိုင်စွမ်းကို ထိခိုက်စေပြီး နောက်ဆုံးတွင် သေဆုံးခြင်းကို ဦးတည်စေသည်။၁၃၊၂၄စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းတာက AP သည် Nan-Iav complex အတွက် မြင့်မားသော ဆွဲငင်အားရှိပြီး Nan တစ်ခုတည်းအတွက်သာ ဆွဲငင်အားနည်းပါးသည်။ AP ကို Nan-Iav နှင့် ချည်နှောင်ခြင်းသည် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေသော်လည်း Nan နှင့် ချည်နှောင်ခြင်းသည် channel activity ကို မလှုံ့ဆော်ပေးပါ။ Iav ကိုယ်တိုင်က AP နှင့် လုံးဝမချည်နှောင်ပါ။16ဒါကြောင့် Nan နဲ့ Iav တို့ဟာ မတူညီတဲ့ Nan-Iav channel complex တွေ (ဥပမာ၊ မတူညီတဲ့ stoichiometric ratio တွေ ဒါမှမဟုတ် တူညီတဲ့ stoichiometric ratio အတွင်းမှာ မတူညီတဲ့ အစီအစဉ်တွေနဲ့) ဖွဲ့စည်းဖို့ ချည်နှောင်ထားနိုင်သလို AP ကလည်း နေရာအများအပြားနဲ့ ချည်နှောင်ထားနိုင်တယ်လို့ ဆိုပါတယ်။ ထို့အပြင်၊ သဘာဝ agonist nicotinamide (NAM) ဟာ Drosophila Nan-Iav နဲ့ micromolar affinity နဲ့ ချည်နှောင်ထားပြီး in vitro မှာ aphids (AP) တွေရဲ့ အာနိသင်နဲ့ ဆင်တူတဲ့ အာနိသင်တွေ ပြသပါတယ်။၁၆၊ ၂၅နှင့် ပိုးများ မျိုးပွားခြင်းနှင့် အစာစားခြင်းကို ဟန့်တားပြီး နောက်ဆုံးတွင် ၎င်းတို့ သေဆုံးခြင်းသို့ ဦးတည်စေသည်၂၅၊၂၆ဤအချက်အလက်များသည် မေးခွန်းများစွာကို ပေါ်ပေါက်စေသည်။ ဥပမာအားဖြင့် Nan-Iav heterodimer မည်သို့ဖွဲ့စည်းထားသည်၊ မည်သည့်ချည်နှောင်သည့်နေရာများကို မော်လီကျူးငယ်များကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲရန်အသုံးပြုသည်နှင့် ဤမော်လီကျူးငယ်များသည် proprioception ကို ဖိနှိပ်ခြင်းဖြင့် channel function ကို မည်သို့ထိန်းညှိသည်ကို မရှင်းလင်းသေးပါ။ ထို့အပြင် Nan ကိုယ်တိုင်သည် လှုပ်ရှားမှုမရှိပြီး AP အတွက် affinity နည်းသော်လည်း Nan-Iav heterodimer သည် တက်ကြွပြီး AP ကို affinity မြင့်မြင့်ဖြင့် ချိတ်ဆက်ရသည့် အကြောင်းရင်းများမှာ မရှင်းလင်းသေးပါ။ နောက်ဆုံးတွင် Nan-Iav function ၏ Ca2+ မှီခိုသော ထိန်းညှိမှုနှင့် ၎င်းကို neuronal signaling လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် မည်သို့ပေါင်းစပ်ထားသည်ကို အနည်းငယ်သာ သိရှိရပါသည်။၁၃၊၂၁
ဤလေ့လာမှုတွင် cryo-electron microscopy၊ electrophysiology နှင့် radioligand binding နည်းပညာများကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် Nan-Iav စုစည်းမှုနှင့် မော်လီကျူးငယ်များ ထိန်းညှိပေးသည့်အရာများနှင့် ချည်နှောင်ခြင်းယန္တရားကို ကျွန်ုပ်တို့ ရှင်းလင်းစွာ ဖော်ပြခဲ့ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ Iav နှင့် AP-stabilized Nan pentamers များနှင့် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ထားသော calmodulin (CaM) ကို ကျွန်ုပ်တို့ ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။ ဤရလဒ်များသည် channel များတွင် ကယ်လ်စီယမ်အိုင်းယွန်းများ ထိန်းညှိခြင်း၊ channel စုစည်းခြင်းနှင့် ligand binding affinity ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့်အချက်များအပေါ် အရေးကြီးသော ထိုးထွင်းသိမြင်မှုများကို ပေးစွမ်းသည်။ ပိုအရေးကြီးသည်မှာ ARD သည် ဤလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ အတည်ပြုခဲ့ပါသည်။ သက်ဆိုင်ရာ စိုက်ပျိုးရေးပိုးသတ်ဆေးများနှင့် ချည်နှောင်ထားသော အင်းဆက်လမ်းကြောင်းအပြည့်အစုံကို ကျွန်ုပ်တို့၏ လေ့လာမှု၂၇၊ ၂၈၊ ၂၉ပိုးသတ်ဆေးလုပ်ငန်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအတွက် အလားအလာများကို ဖွင့်လှစ်ပေးခြင်း၊ ပိုးသတ်ဆေးများ၏ ထိရောက်မှုနှင့် တိကျမှုကို မြှင့်တင်ပေးခြင်းနှင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စားနပ်ရိက္ခာဖူလုံရေးနှင့် ဗက်တာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါများ ပျံ့နှံ့မှုကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းရန် TRPV-ပစ်မှတ်ထားသော ဒြပ်ပေါင်းများကို အခြားမျိုးစိတ်များတွင် အသုံးချနိုင်စေပါသည်။
Nan-Iav ကို Ca2+ မှ ထိန်းညှိပေးပြီး ထိန်းညှိမှုယန္တရားကို ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ထားသော CaM မှ ဖြစ်ပေါ်စေကြောင်းလည်း ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။ အရေးကြီးသည်မှာ CaM မှ Nav ၏ Ca2+ မှီခို ထိန်းညှိမှုသည် အခြားအိုင်းယွန်းချန်နယ်များ (ဥပမာ- voltage-gated Na+ ချန်နယ်များနှင့် TRPV5/6 ချန်နယ်များ) ၏ ထိန်းညှိမှုယန္တရားများနှင့် သိသိသာသာ ကွာခြားပါသည်။၅၂၊ ၅၃၊ ၅၄၊ ၅၅၊ ၅၆၊ ၅၇Nav1.2 channel မှာ CaM ရဲ့ C-terminal domain ဟာ C-terminal domain (CTD) နဲ့ helix ဆက်စပ်နေပြီး Ca2+ က သူ့ရဲ့ N-terminal domain ကို CTD ရဲ့ distal portion နဲ့ ချိတ်ဆက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါတယ်56TRPV5/6 ချန်နယ်တွင်၊ CaM ၏ C-terminal domain သည် CTH နှင့် ချိတ်ဆက်ပြီး Ca2+ သည် ၎င်း၏ N-terminal domain ကို အပေါက်ထဲသို့ အပေါ်သို့ တိုးချဲ့စေပြီး၊ ထို့ကြောင့် cation စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းကို ပိတ်ဆို့ပေးသည်။၅၃,၅၄။ Nan-Iav-CaM ၏ Ca2+ ထိန်းညှိထားသော လုပ်ဆောင်ချက်အတွက် မော်ဒယ်တစ်ခုကို ကျွန်ုပ်တို့ အဆိုပြုပါသည် (ပုံ ၄ဇ)။ ဤမော်ဒယ်တွင်၊ CaM ၏ N-terminal domain သည် Iav ၏ C-terminal domain (CTH) နှင့် အမြဲတမ်း ချိတ်ဆက်ထားသည်။ အနားယူနေသော အခြေအနေ ([Ca2+] ပါဝင်မှုနည်းသော) တွင်၊ CaM ၏ C-terminal domain သည် Nan နှင့် ဓါတ်ပြုပြီး ARD ပုံသဏ္ဍာန်ကို တည်ငြိမ်စေပြီး channel ပွင့်ခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ agonist/insecticide ကို channel နှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်းသည် pore ပွင့်ခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး Ca2+ စီးဝင်လာစေသည်။ ထို့နောက် Ca2+ သည် CaM နှင့် ချိတ်ဆက်ပြီး Nan ၏ ARD မှ C-terminal domain ကို ကွဲထွက်သွားစေသည်။ CaM ချိတ်ဆက်မှုကို ပိတ်ဆို့ခြင်းသည် Ca2+ ၏ inhibitory effect ကို အခြေခံအားဖြင့် ဖျက်သိမ်းလိုက်သောကြောင့်၊ ဤကွဲထွက်သွားခြင်းသည် ARD ရွေ့လျားမှုကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲပေးပြီး Ca2+ မှီခိုသော inhibition သို့မဟုတ် desensitization ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ကယ်လ်စီယမ်အိုင်းယွန်း elution ပြီးနောက် channel currents များ လျင်မြန်စွာ ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာခြင်း (ပုံ ၄ဂ) သည် ဤယန္တရားသည် Ca2+ ကြားဝင် neuronal signals များကို လျင်မြန်စွာ တုံ့ပြန်မှုများကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ ထို့အပြင်၊ ကောင်းစွာနားမလည်သေးသော Iav ၏ C-terminal ဒေသသည် channel targeting နှင့် လက်ရှိစည်းမျဉ်းများတွင် အခြားအခန်းကဏ္ဍများမှ ပါဝင်သည်ဟု သတင်းများထွက်ပေါ်နေပါသည်။
နောက်ဆုံးအနေနဲ့ ကျွန်ုပ်တို့ရဲ့လေ့လာမှုက စိုက်ပျိုးရေးမှာ အရေးပါတဲ့ ပိုးသတ်ဆေး-ပိုးသတ်ဆေး TRP channel complex ရဲ့ မြင့်မားတဲ့ resolution ရှိတဲ့ဖွဲ့စည်းပုံကို တင်ပြထားပါတယ် - ယခင်က ကျွန်ုပ်တို့ မသိရှိခဲ့တဲ့ တွေ့ရှိချက်တစ်ခုပါ။ မှတ်သားစရာကတော့ ပိုးသတ်ဆေးဆဲလ်တွေမှာထက် လူ့ဆဲလ်တွေမှာ (HEK293S GnTi–) ပိုးသတ်ဆေးလမ်းကြောင်းရဲ့ ဖွဲ့စည်းပုံနဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်ကို ကျွန်ုပ်တို့ ဖော်ပြခဲ့ပါတယ်။ ပိုးသတ်ဆေးယဉ်ပါးမှု တိုးပွားလာခြင်းနဲ့ စားနပ်ရိက္ခာဖူလုံရေးနဲ့ ရောဂါပိုးတွေအပေါ် ဖိအားတွေ အဆက်မပြတ် ကြုံတွေ့နေရချိန်မှာ ကျွန်ုပ်တို့ရဲ့လုပ်ငန်းက လူ့ကျန်းမာရေးနဲ့ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စားနပ်ရိက္ခာဖူလုံရေး အကျိုးအတွက် ပိုးသတ်ဆေးအသစ်များ တီထွင်ထုတ်လုပ်ရာမှာ အထောက်အကူပြုမယ့် အရေးကြီးတဲ့ အချက်အလက်တွေကို ပေးစွမ်းပါတယ်။ AP လိုမျိုး ပိုးသတ်ဆေးတွေဟာ တံဆိပ်ညွှန်ကြားချက်အတိုင်း အသုံးပြုတဲ့အခါ ပိုးမွှားတချို့ကို ထိရောက်စွာ နှိမ်နင်းနိုင်ပြီး အကျိုးပြု ဝတ်မှုန်ကူးပေးသူတွေအတွက် အဆိပ်အတောက် နည်းပါးကြောင်း လေ့လာမှုတွေက ပြသခဲ့ပြီး သူတို့ရဲ့ ပတ်ဝန်းကျင်ဘေးကင်းရေးကို ပြသနေပါတယ်။၁၃၊၁၆ထို့အပြင်၊ ခြင်များတွင် AP ဆင်းသက်လာမှုအချို့ကို စမ်းသပ်ကြည့်ရာတွင် ၎င်းတို့သည် နောက်ဆုံးတွင် ပျံသန်းနိုင်စွမ်း ဆုံးရှုံးသွားကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ဤ modulating ဒြပ်ပေါင်းများသည် Nan-Iav နှင့် မည်သို့ ချိတ်ဆက်သည်ကို နားလည်ခြင်းသည် လက်ရှိဒြပ်ပေါင်းများကို ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း သို့မဟုတ် ပိုမိုထိရောက်ပြီး ဒြပ်ပေါင်းအသစ်များ တီထွင်ထုတ်လုပ်ရန် အထောက်အကူပြုလိမ့်မည်။တိကျသောပိုးမွှားထိန်းချုပ်ခြင်း။ ကျွန်ုပ်တို့၏လေ့လာမှုအရ Nan-Iav ARD interface သည် endogenous ဒြပ်ပေါင်းများ၊ ပိုးသတ်ဆေးများနှင့် Ca2+-CaM တို့၏လှုပ်ရှားမှုကို ထိန်းညှိပေးရုံသာမက channel assembly အတွက်ပါ အရေးကြီးကြောင်းပြသသည်။ မော်လီကျူးငယ်များဖြင့် heterodimer assembly ကို အနှောင့်အယှက်ပေးခြင်းသည် ion channel inhibitors များ တီထွင်ရန်အတွက် ထူးခြားပြီး အလားအလာကောင်းသော ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခု ဖြစ်နိုင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ အကြံပြုအပ်ပါသည်။
အော်သိုလိုဂတ်စ် မျိုးဗီဇ ရှစ်မျိုးအနက်၊ အညိုရောင် ပိုးကောင် (Halyomorpha halys) Nanchung နှင့် Inactive တို့၏ အပြည့်အဝအရှည် မျိုးဗီဇများကို ရွေးချယ်ခဲ့ပြီး ဆပ်ပြာများတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော တည်ငြိမ်မှုကို ပြသခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်ထားသော မျိုးဗီဇများကို လူသားဖော်ပြမှုအတွက် codon-optimized လုပ်ကာ XhoI နှင့် EcoRI restriction sites များကို အသုံးပြု၍ pBacMam pCMV-DEST vector (Life Technologies) ထဲသို့ clone လုပ်ခဲ့သည်။ ၎င်းက clone များသည် C-terminal GFP-FLAG-10xHis နှင့် mCherry-FLAG-10xHis tags များနှင့် frame တွင်ရှိကြောင်း သေချာစေခဲ့ပြီး၊ ၎င်းတို့ကို HRC-3C protease (PPX) ဖြင့် ဖြတ်တောက်ကာ၊ သီးခြားဖြစ်စေသည်။ဖော်ပြချက်Nanchung နှင့် Inactive ကို pBacMam vector ထဲသို့ clone လုပ်ရန်အသုံးပြုသော primer များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-
K3 ကင်မရာနှင့် Gatan BioQuantum စွမ်းအင်စစ်ထုတ်ကိရိယာတပ်ဆင်ထားသော Titan Krios G2 ထုတ်လွှင့်အီလက်ထရွန်မိုက်ခရိုစကုပ် (FEI) တွင် တစ်ဦးချင်းအမှုန်များ၏ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းပုံများကို ရရှိခဲ့ပါသည်။ မိုက်ခရိုစကုပ်ကို 300 keV၊ စွမ်းအင်ဆက်တင် 20 eV၊ နမူနာပစ်ဇယ်အရွယ်အစား 1.08 Å/ပစ်ဇယ် (81,000x အမည်ခံချဲ့ထွင်မှု) နှင့် -0.8 မှ -2.2 μm အထိရှိသော defocus gradient ဖြင့် လုပ်ဆောင်ခဲ့ပါသည်။ ဗီဒီယိုရိုက်ကူးခြင်းကို 25 e–px−1 s−1 အမည်ခံဆေးပမာဏနှုန်း၊ 2.4 s ထိတွေ့ချိန်နှင့် စုစုပေါင်းဆေးပမာဏ 60 e–Å−2 ခန့်မှန်းခြေရှိသော Latitude S မိုက်ခရိုစကုပ် (Gatan) ကို အသုံးပြု၍ တစ်စက္ကန့်လျှင် ဖရိမ် ၄၀ ဖြင့် ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။
RELION 4.061 ရှိ MotionCor2 ကို အသုံးပြု၍ ဖလင်ပေါ်တွင် Beam-induced motion correction နှင့် dose weighting ကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ contrast transfer function (CTF) parameter estimation ကို patch-based CTF estimation method62 ကို အသုံးပြု၍ cryoSPARC တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ CTF fitting resolution ≥4 Å ရှိသော Photomicrographs များကို နောက်ပိုင်း analysis မှ ဖယ်ထုတ်ခဲ့သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့်၊ cryoSPARC တွင် point selection အတွက် photomicrographs 500–1000 အစုအဖွဲ့ကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး၊ template-based particle selection အတွက် ရှင်းလင်းသော reference image တစ်ခုရရှိရန် filter လုပ်ပြီးနောက် 2D classification ၏ round အတော်များများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ထို့နောက် အမှုန်များကို 64-pixel bounding boxes နှင့် 4-fold binning ကို အသုံးပြု၍ ထုတ်ယူခဲ့သည်။ မလိုလားအပ်သော အမှုန်အမျိုးအစားများကို ဖယ်ရှားရန် 2D classification ၏ round အတော်များများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ကနဦး 3D model ကို ab initio reconstruction ကို အသုံးပြု၍ ပြန်လည်တည်ဆောက်ခဲ့ပြီး cryoSPARC တွင် nonuniform refinement ကို အသုံးပြု၍ ပြန်လည်ပြုပြင်ခဲ့သည်။ ARD heterogeneity ကို အခြေခံ၍ cryoSPARC သို့မဟုတ် RELION တွင် 3D classification ကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ membrane domains များ၏ သိသာထင်ရှားသော heterogeneity ကို မတွေ့ရှိခဲ့ပါ။ အမှုန်များကို C1 နှင့် C2 နည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ ပြန်လည်ပြုပြင်ခဲ့သည်။ C2 resolution မြင့်မားသော အမှုန်များကို C2 နှင့် ပတ်သက်၍ တစ်ပြေးညီဖြစ်သည်ဟု ယူဆပြီး Bayesian refinement အတွက် RELION ထဲသို့ ထည့်သွင်းခဲ့သည်။ ထို့နောက် အမှုန်များကို cryoSPARC သို့ နောက်ဆုံး non-uniform နှင့် local refinement အတွက် ပြန်ပြောင်းခဲ့သည်။ နောက်ဆုံး resolution နှင့် အမှုန်အရေအတွက်များကို ဇယား ၁ တွင် ပြသထားသည်။
Nan+AP pentamers များကို လုပ်ဆောင်သည့်အခါ၊ signal subtraction နှင့် TMD masking ကဲ့သို့သော membrane domains (အထူးသဖြင့် pore region) ၏ resolution ကို တိုးတက်စေရန် နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးကို ကျွန်ုပ်တို့ လေ့လာခဲ့ပါသည်။ သို့သော်၊ pore region တွင် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော အလွန်အမင်း disorder နှင့် TMD ၏ ಒಟ್ಟಾರೆ heterogeneity ကြောင့် ဤကြိုးပမ်းမှုများသည် မအောင်မြင်ခဲ့ပါ။ cryoSPARC ရှိ nonuniform processing နည်းလမ်းမှ အလိုအလျောက်ထုတ်ပေးသော mask ကို အသုံးပြု၍ နောက်ဆုံး resolution ကို တွက်ချက်ခဲ့ပြီး၊ အဓိကအားဖြင့် ARD region ကို ပစ်မှတ်ထားသည်။ ၎င်းသည် membrane domains (အထူးသဖြင့် VSLD region) ထက် သိသိသာသာမြင့်မားသော resolution ကို ရရှိခဲ့သည်။
Nanchung နှင့် Inactive bug များ၏ apo ပုံစံများ၏ ကနဦး de novo မော်ဒယ်များကို Coot63 ကို အသုံးပြု၍ ဦးစွာထုတ်လုပ်ခဲ့ပြီး Nan နှင့် Iav bug များ၏ မော်ဒယ်များကို AlphaFold264 ကို အသုံးပြု၍ ယုံကြည်မှုနည်းသောဒေသများကို ဖော်ထုတ်ရန် ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ Calmodulin မော်ဒယ်လ်သည် PDB accessions 4JPZ56 နှင့် 1CFD65 ရှိ Ca2+-binding နှင့် Ca2+-free မော်ဒယ်လ်များ၏ rigid-body fits များအပေါ် အခြေခံထားသည်။ မှန်ကန်သော stereochemistry နှင့် ကောင်းမွန်သော geometry ကိုသေချာစေရန် မော်ဒယ်လ်များကို spherical refinement ကို အသုံးပြု၍ ပြုပြင်ပြောင်းလဲခဲ့သည်။ ထို့နောက် Phosphatidylcholine၊ phosphatidylethanolamine နှင့် phosphatidylserine တို့ကို well-defined lipid densities အဖြစ် မော်ဒယ်လ်ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး NAM နှင့် AP ligands များကို tight junctions ရှိ သက်ဆိုင်ရာ densities များတွင် ထားရှိခဲ့သည်။ Constraint files များကို PHENIX66 ရှိ eLBOW ကို အသုံးပြု၍ isoforms များ၏ SMILES string မှ ထုတ်ပေးခဲ့သည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ local grid search နှင့် secondary structure constraints များဖြင့် global minimization ကို အသုံးပြု၍ PHENIX ရှိ real space တွင် မော်ဒယ်လ်များကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲခဲ့သည်။ MolProbity server ကို မော်ဒယ်ပြုပြင်မှုနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် အသုံးပြုခဲ့ပြီး၊ PyMOL နှင့် UCSF Chimera X ကို အသုံးပြု၍ သရုပ်ဖော်ပုံများကို လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ 67,68,69 Aperture analysis ကို HOLE server ကို အသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်ခဲ့ပြီး၊70 sequence conservation mapping ကို Consurf server ကို အသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။71
Igor Pro 6.2၊ Excel Office 365 နှင့် GraphPad Prism 7.0 တို့ကို အသုံးပြု၍ စာရင်းအင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ပမာဏဆိုင်ရာဒေတာအားလုံးကို ပျမ်းမျှ ± စံအမှား (SEM) အဖြစ် တင်ပြထားသည်။ အုပ်စုနှစ်စုကို နှိုင်းယှဉ်ရန် Student's t-test (two-tailed, unpaired) ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ အုပ်စုများစွာကို နှိုင်းယှဉ်ရန် One-way analysis of variance (ANOVA) နှင့် Dunnett's post hoc test ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ *P< ၀.၀၅၊ **ပီ< ၀.၀၁ နှင့် ***P< 0.001 များကို ဒေတာဖြန့်ဖြူးမှုပေါ် မူတည်၍ စာရင်းအင်းအရ သိသာထင်ရှားသည်ဟု ယူဆခဲ့သည်။ Kd၊ Ki တန်ဖိုးများနှင့် ၎င်းတို့၏ asymmetric 95% confidence intervals များကို GraphPad Prism 10 ကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ခဲ့သည်။
လေ့လာမှုနည်းလမ်းအကြောင်း အသေးစိတ်သိရှိလိုပါက ဤဆောင်းပါးတွင် ချိတ်ဆက်ထားသော Nature Portfolio အစီရင်ခံစာအကျဉ်းချုပ်ကို ကြည့်ပါ။
ကနဦးမော်ဒယ်ကို PDB 4JPZ နှင့် 1CFD ဒေတာဘေ့စ်များမှ ကယ်လ်မိုဒူလင်မော်ဒယ်များကို အသုံးပြု၍ တည်ဆောက်ခဲ့သည်။ ကိုဩဒိနိတ်များကို accession numbers 9NVN (လီဂန်းမပါသော Nan-Iav-CaM)၊ 9NVO (Nan-Iav-CaM သည် နီကိုတီနမိုက်နှင့် ချည်နှောင်ထားသည်)၊ 9NVP (Nan-Iav-CaM သည် နီကိုတီနမိုက်နှင့် EDTA နှင့် ချည်နှောင်ထားသည်)၊ 9NVQ (Nan-Iav-CaM သည် aphenidolpyrrolline နှင့် ကယ်လ်စီယမ်နှင့် ချည်နှောင်ထားသည်)၊ 9NVR (Nan-Iav-CaM သည် aphenidolpyrrolline နှင့် EDTA နှင့် ချည်နှောင်ထားသည်) နှင့် 9NVS (Nan pentamer သည် aphenidolpyrrolline နှင့် ချည်နှောင်ထားသည်) တို့အောက်တွင် Protein Data Bank (PDB) တွင် သိမ်းဆည်းထားသည်။ သက်ဆိုင်ရာ cryo-electron microscopy ပုံရိပ်များကို Electron Microscopy Database (EMDB) တွင် အောက်ပါ accession number များအောက်တွင် သိမ်းဆည်းထားသည်- EMD-49844 (ligand မပါသော Nan-Iav-CaM)၊ EMD-49845 (nicotinamide ပါသော Nan-Iav-CaM complex)၊ EMD-49846 (nicotinamide နှင့် EDTA ပါသော Nan-Iav-CaM complex)၊ EMD-49847 (aphidopyrrolline နှင့် ကယ်လ်စီယမ်ပါသော Nan-Iav-CaM complex)၊ EMD-49848 (aphidopyrrolline နှင့် EDTA ပါသော Nan-Iav-CaM complex) နှင့် EMD-49849 (aphidopyrrolline ပါသော Nan pentamer complex)။ functional analysis အတွက် raw data များကို ဤစာတမ်းတွင် တင်ပြထားပါသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၆ ခုနှစ်၊ ဇန်နဝါရီလ ၂၈ ရက်