GABA受容体を標的とする殺虫剤の作用、耐性、毒性のメカニズム

背景：γ-アミノ酪酸（GABA）受容体は、昆虫の高速阻害神経伝達において中心的な役割を果たします。GABA依存性塩化物チャネルを標的とするいくつかのクラスの殺虫剤が開発されました。ディールドリンGABA受容体サブユニット（RDL）に重要な耐性が使用されており、放射性リガンド、電気生理学、および部位指向の突然変異を使用した殺虫剤の作用部位を調査しています。この重要なサブユニットは、発現すると堅牢な官能性ホモマー受容体を容易に形成しますが、代替スプライシングとRNA A-to-I編集は、多様な形態の受容体を生成することができます。 方法：ネイティブおよび組換え昆虫のGABA依存性塩化物チャネル、オルソステリックおよびアロステリック部位に作用するリガンドとの相互作用、および殺虫剤との相互作用に関する研究をレビューしました。一部のGABA受容体モジュレーターは、L-グルタミン酸溶質塩化塩化物チャネルに作用するため、いくつかの比較が含まれています。 結果：ポリクロロシクロアルカン、シクロディエン、大環状ラクトン、フェニルピラゾール、イソキサゾリン、メタアジアミドのGABA依存性塩化物チャネル上の作用が記載されており、これらの殺虫剤クラスのメンバーの作用メカニズムが対処されています。耐性につながる突然変異は、フィールド診断テストの開発において重要である可能性があるため、議論されています。GABA依存性塩化物チャネルを標的とする殺虫剤に関連する毒性の問題も対処しています。GABA依存性塩化虫チャネルを標的とするすべての主要な殺虫剤クラスの概要により、これらの重要な受容体とその殺虫剤結合部位の理解が向上しました。ただし、ネイティブGABA受容体のサブユニット組成は不明のままであり、これを明確にするための研究が必要です。また、最近導入されたイソキサゾリンとメタジアミドの作用の正確な部位は、追求することに興味があります。

BACKGROUND: γ-Aminobutyric acid (GABA) receptors play a central role in fast inhibitory neurotransmission in insects. Several classes of insecticides targeting insect GABA-gated chloride channels have been developed. The important resistant to dieldrin GABA receptor subunit (RDL) has been used to investigate insecticide sites of action using radioligands, electrophysiology and site-directed mutagenesis. Although this important subunit readily forms robust functional homomeric receptors when expressed, alternative splicing and RNA A-to-I editing can generate diverse forms of the receptor. METHODS: We have reviewed studies on native and recombinant insect GABA-gated chloride channels, their interactions with ligands acting at orthosteric and allosteric sites and their interactions with insecticides. Since some GABA receptor modulators act on L-glutamate-gated chloride channels, some comparisons are included. RESULTS: The actions on GABA-gated chloride channels of polychlorocycloalkanes, cyclodienes, macrocyclic lactones, phenylpyrazoles, isoxazolines, and metadiamides are described and the mechanisms of action of members of these insecticide classes are addressed. Mutations that lead to resistance are discussed as they can be important in developing field diagnostic tests. Toxicity issues relating to insecticides targeting GABA-gated chloride channels are also addressed. An overview of all major insecticide classes targeting insect GABA-gated chloride channels has enhanced our understanding of these important receptors and their insecticide binding sites. However, the subunit composition of native GABA receptors remains unknown and studies to clarify this are needed. Also, the precise sites of action of the recently introduced isoxazolines and meta-diamides will be of interest to pursue.