מבנה גבישי של N-מסוף תחום של Ryanodine הקולטן של Plutella xylostella

קולטנים Ryanodine (RyRs) הם תעלות יונים וברצפטורים ספציפיים, אשר לתווך על הסתננות של Ca^{2 +} יונים על-פני הממברנות sarcoplasmic רשת (SR) בתאי השריר. לכן, הם לשחק תפקיד חשוב להתכווצות עירור צימוד תהליך. בצורתו פונקציונלי, RyR מרכיב כמו הומו-tetramer עם מסה מולקולרית של > מד א 2, עם כל יחידה משנית הכוללת של שאריות חומצה אמינית ~ 5000. ביונקים, ישנם שלושה איזופורמים: RyR1 מסוג שרירי השלד, שריר הלב סוג RyR2 – ו RyR3-ubiquitously לידי ביטוי ברקמות שונות¹.

חרקים יש רק סוג אחד של RyR, הבאה לידי ביטוי רקמות שרירים, עצבים². RyR חרקים הוא דומה יותר RyR2 בתרבית של זהות רצף כ- 47%³. הדברה Diamide מיקוד RyR של פרפראים הזבוביים וקשיי יש כבר פותחו ומשווקים על ידי חברות גדולות כמו באייר (flubendiamide), דופונט (chlorantraniliprole) והפריבט (cyantraniliprole). מאז השקתה יחסית לאחרונה, הדברה diamide הפכו להיות אחד של המעמד הצמיחה המהירה של קוטלי חרקים. נכון לעכשיו, המכירות של אלה של שלושה קוטלי חרקים מדי שנה חצו 2 מיליארד דולר ארה עם קצב גידול של למעלה מ-50% מאז 2009 (Agranova).

מחקרים שנעשו לאחרונה דיווחו על ההתפתחות של עמידות חרקים לאחר כמה דורות של השימוש האלה קוטלי חרקים^4,5,–^6,–^7,–⁸. ההתנגדות מוטציות בתחום transmembrane של RyRs העש diamondback (DBM), Plutella xylostella (G4946E, I4790M), את עמדות המקביל האילוח עגבניות, Tuta absoluta (G4903E, I4746M) מראים כי האזור יכול להיות מעורב diamide קוטל חרקים מחייב כמו אזור זה ידוע להיות קריטי עבור gating של ערוץ^4,8,9. למרות מחקר מקיף בתחום זה, המנגנונים המולקולריים המדויק של קוטלי חרקים diamide נשארים חמקמקים. יתר על כן, לא ברור מוטציות עמידות להשפיע את האינטראקציות עם diamides ישירות או allosterically.

מחקרים מוקדמים יותר דיווחו על המבנה של מספר תחומים RyR של יונקים ואת המבנה של RyR1 יונקים באורך מלא, RyR2 על ידי קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן ואלקטרון הקפאה-, בהתאמה^{10,11, 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21} . אבל עד כה, אין מבנה של חרק RyR דווחה, אשר אוסרת עלינו. הבנת המורכבות מולקולרית של הפונקציה קולטן וכן את המנגנונים המולקולריים של פעולה בקוטלי חרקים, התפתחות של עמידות חרקים.

כתב יד זה, אנו מציגים עבור אפיון מבניים N-מסוף תחום β-trefoil של קולטן ryanodine מ- diamondback העש, נודניק הרסני מדביק המצליבים יבולים ברחבי העולם²²פרוטוקול מוכללת. הבונה עוצבה בהתאם את הארנב שפורסם RyR1 NTD קריסטל מבנים^23,24ו של הקפאה-EM מודלים מבניים^{16,17,18,19, 20 , 21}. זה המבנה ברזולוציה גבוהה הראשון שדווחו עבור חרקים RyR, אשר חושף את המנגנון עבור ערוץ gating מספק תבנית חשוב לפיתוח חומרי הדברה תלויי מין באמצעות עיצוב מבוסס על מבנה סמים. עבור מבנה הבהרה, אנחנו מועסקים קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן, אשר נחשב “תקן הזהב’ לקביעת מבנה החלבון-ליד ברזולוציה אטומית. למרות תהליך התגבשות הוא צפוי ועבודה אינטנסיבית, פרוטוקול שלב אחר שלב זה תסייע לחוקרים אקספרס, לטהר ולאפיין תחומים אחרים של חרק RyR או כל לחלבונים אחרים באופן כללי.