U owadów sygnały zapachowe są rozróżniane przez rozbieżną rodzinę receptorów zapachowych (OR). receptorów (OR). Funkcjonalny kompleks OR składa się zarówno z konwencjonalnego wiążącego zapach OR i niekonwencjonalnego koreceptora (Orco), który jest wysoce zachowany w różnych taksonach owadów. Ostatnie doniesienia scharakteryzowały OR owadów jako kanały jonowe, ale dokładny mechanizm sygnalizacji pozostaje niejasny. Przedstawiamy identyfikację i charakterystykę agonisty z rodziny Orco, VUAA1, przy użyciu Anopheles gambiae coreceptor (AgOrco) i innych ortologów. Badania te ujawniają, że rodzina Orco może tworzyć funkcjonalne kanały jonowe pod nieobecność OR wiążącego zapach, a ponadto demonstrują pierwszego w swojej klasie agonistę do dalszych badań nad sygnalizacją OR u owadów. W świetle niezwykłej konserwacja i powszechna ekspresja rodziny Orco, VUAA1 reprezentuje potężną nową rodzinę związków, które można wykorzystać do zakłócania destrukcyjnych zachowania uciążliwych owadów, szkodników rolnych i wektorów chorób. --- TŁO: Receptory zapachowe owadów (OR) funkcjonują jako kanały jonowe bramkowane zapachem. składające się z konwencjonalnego, wiążącego odoranty OR i rdzeniowego receptora Orco coreceptor. Podczas gdy Orco może funkcjonować jako homomeryczny kanał jonowy, rola (role) konwencjonalnego OR w heteromerycznych kompleksach OR w dużej mierze koncentruje się tylko na rozpoznawaniu zapachów. WYNIKI: Aby zbadać inne role OR wiążących odoranty, zastosowaliśmy elektrofizjologię patch clamp w celu zbadania właściwości porów kanału kilku kompleksów OR utworzonych przez szereg różnych specyficznych dla zapachów Anopheles gambiae OR (AgOrs), każdy sparowany z AgOrco. Badania te ujawniły znaczące różnice w przepuszczalności kationów i podatności na czerwień rutenową pomiędzy różnymi kompleksami AgOr. WNIOSKI: Przy obserwowalnych różnicach w funkcji kanału, dane potwierdzają model, w którym model, w którym OR wiążący zapach wpływa również na pory kanału. Zmienny efekt zmienny wpływ konwencjonalnego OR na właściwości przewodzące kanałów sensorycznych bramkowanych zapachami dodaje dodatkowej złożoności do sygnalizacji węchowej owadów. sygnalizacji, z różnicami w kodowaniu zapachów zaczynającymi się od OR na peryferiach układu węchowego. --- Dwutlenek węgla (CO(2)) wywołuje u komarów atrakcyjną reakcję poszukiwania żywiciela. komarów, ale jest z natury niechętny Drosophila melanogaster, mimo że jest obfitym produktem ubocznym atrakcyjnych fermentujących źródeł żywności. Wcześniejsze badania wykorzystywały wcześniejsze badania wykorzystywały wyłącznie chodzące muchy, jednak dorosłe osobniki śledzą odległe źródła pożywienia na skrzydłach. Tutaj pokazujemy, że mucha uwiązana w polu magnetycznym umożliwiającym swobodny obrót wokół osi odchylenia wokół osi odchylenia aktywnie poszukuje wąskiego pióropusza CO(2) podczas lotu. Genetyczne zaburzenie kanonicznych neuronów węchowych wyczuwających CO (2) nie zmienia w locie do CO(2); jednak ablacja przedsionków i zaburzenia genetyczne czujnika kwasu Ir64a. Co zaskakujące, mutacja obligatoryjnego węchowego (Orco) nie znosi awersji do CO(2) podczas chodzenia, ale eliminuje śledzenie CO CO(2) podczas lotu. Aminokwas biogenny oktopamina reguluje krytyczne procesy fizjologiczne podczas lotu, a blokowanie wyjścia synaptycznego z neuronów neurony oktopaminy odwracają wartość przypisaną CO (2) i wywołują awersję odpowiedź w locie. W połączeniu nasze wyniki sugerują, że nowy szlak węchowy, w którym pośredniczy Orco szlak węchowy, który zyskuje wrażliwość na CO (2) w locie poprzez zmiany w poziomy oktopaminy, wraz z Ir64a, szybko przełączają wartość klucza bodźca środowiskowego w sposób zależny od stanu behawioralnego. --- Receptory zapachowe owadów funkcjonują jako heteromeryczne kanały kationowe bramkowane zapachami zawierające konwencjonalny receptor strojenia wrażliwy na odoranty i konserwowany współreceptor (Orco). Agonista Orco, VUAA1, jest w stanie aktywować zarówno heteromeryczny jak i homomeryczne kanały zawierające Orco. Bardzo niewiele wiadomo na temat specyficznych reszty w Orco, które przyczyniają się do przepuszczalności kationów i bramkowania. My zbadaliśmy znaczenie dwóch konserwowanych reszt Asp, po jednej w każdej z domen domenach transbłonowych 5 i 7, dla funkcji kanału poprzez mutagenezę. Drosophila melanogaster Orco i jego mutanty substytucyjne ulegały ekspresji w komórkach HEK i Aktywność kanału stymulowanego przez VUAA1 została określona przez napływ Ca(2+) i elektrofizjologię całokomórkową elektrofizjologię całokomórkową. Substytucja D466 w błonie transbłonowej 7 aminokwasami innymi niż aminokwasami innymi niż kwas glutaminowy spowodowało znaczne zmniejszenie aktywności kanału. aktywności kanału. Mutant substytucji D466E Orco był ~2 razy bardziej wrażliwy na VUAA1. na VUAA1. Przepuszczalność mutanta D466E Orco dla kationów była niezmieniona w stosunku do Orco typu dzikiego. Kiedy D466E Orco jest współeksprymowany z konwencjonalnym receptorem zapachowym, heteromeryczny kompleks również wykazuje zwiększoną wrażliwość na odorant. Zatem efekt mutacji D466E nie jest specyficzny dla agonizmu VUAA1 lub zależny od homomerycznego montażu Orco. Sugerujemy charakterystyka wzmocnienia aktywacji mutanta D466E identyfikuje aminokwas, który prawdopodobnie jest ważny dla kwas, który prawdopodobnie będzie ważny dla aktywacji zarówno heteromerycznych, jak i homomerycznych kanałów receptorów zapachowych owadów.
Czym jest białko Orco u komarów?
Współreceptor substancji zapachowych.