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Pesticide biochemistry and physiology2023May01Vol.192issue()

Hadronyche VersutaおよびTegenaria Agrestis毒に由来する中央作用スパイダー毒素ポリペプチドの神経生理学的作用

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

殺虫性節足動物由来のペプチド(例えば、サソリ毒素)の作用に関する確立されたドグマは、末梢神経系に作用し、バリアシステムによって中枢神経系(CNS)から除外されたことでした。非経口投与後のCNS指向の毒物学的効果の最初の証拠は、Hobo SpiderのTegeneria agrestisの新しいペプチドに関するものでした。この毒素は、末梢感覚と運動神経に対して非アクティブでしたが、幼虫のマスカのCNSに強力な興奮性効果がありました。最近、オーストラリアのブルーマウンテンファンネルウェブスパイダー(ハドロニシュヴェルサ)の毒に由来するGS-OMEGA/KAPPA-HXTX-HV1A(HXTX)の商品化された製剤が、Vestaron Corpによって農業で使用されるために導入されました。ゴキブリニューロンのニコチン性アセチルコリン受容体(NACHR)の陽性アロステリック調節を介して中心神経吸収であることがわかりました。本研究では、このペプチドは、それに続いて、古典的なNACHR非競合抗手である100nMα-ブンガロトキシン(α-BGTX)への共曝露によって防止されたショウジョウバエのメラノガスター幼虫CNSの発火の減少を示しました。この効果は、イソボログラム分析に反映されており、成人のハウスフライに注入されたときに2つの毒素間の明確な拮抗作用を示しました。興味深いことに、Tegeneria agrestis(VST-7304)に由来するU1-Agatoxin-Ta1b-Qaは同様の二相性作用を示しましたが、100nMα-Bgtxと共露出した場合、神経分泌物の増加を示し、α-α-と一緒に注入すると加法効果がありました。ISOBOLOGRAM分析のBGTX。30 nMニコチンを含むHXTXまたはVST-7304のバイナリ混合物は、相乗化された神経ブロックの明確な証拠を示しました。これは、HXTXとVST-7304の混合についても観察されました。まとめると、これらのデータは、HXTXとVST-7304がやや異なる補完的なアクションモードを持っていることを示唆しています。

殺虫性節足動物由来のペプチド(例えば、サソリ毒素)の作用に関する確立されたドグマは、末梢神経系に作用し、バリアシステムによって中枢神経系(CNS)から除外されたことでした。非経口投与後のCNS指向の毒物学的効果の最初の証拠は、Hobo SpiderのTegeneria agrestisの新しいペプチドに関するものでした。この毒素は、末梢感覚と運動神経に対して非アクティブでしたが、幼虫のマスカのCNSに強力な興奮性効果がありました。最近、オーストラリアのブルーマウンテンファンネルウェブスパイダー(ハドロニシュヴェルサ)の毒に由来するGS-OMEGA/KAPPA-HXTX-HV1A(HXTX)の商品化された製剤が、Vestaron Corpによって農業で使用されるために導入されました。ゴキブリニューロンのニコチン性アセチルコリン受容体(NACHR)の陽性アロステリック調節を介して中心神経吸収であることがわかりました。本研究では、このペプチドは、それに続いて、古典的なNACHR非競合抗手である100nMα-ブンガロトキシン(α-BGTX)への共曝露によって防止されたショウジョウバエのメラノガスター幼虫CNSの発火の減少を示しました。この効果は、イソボログラム分析に反映されており、成人のハウスフライに注入されたときに2つの毒素間の明確な拮抗作用を示しました。興味深いことに、Tegeneria agrestis(VST-7304)に由来するU1-Agatoxin-Ta1b-Qaは同様の二相性作用を示しましたが、100nMα-Bgtxと共露出した場合、神経分泌物の増加を示し、α-α-と一緒に注入すると加法効果がありました。ISOBOLOGRAM分析のBGTX。30 nMニコチンを含むHXTXまたはVST-7304のバイナリ混合物は、相乗化された神経ブロックの明確な証拠を示しました。これは、HXTXとVST-7304の混合についても観察されました。まとめると、これらのデータは、HXTXとVST-7304がやや異なる補完的なアクションモードを持っていることを示唆しています。

Established dogma concerning the action of insecticidal arthropod-derived peptides (e.g., scorpion toxins), was that they acted on the peripheral nervous system and were excluded from the central nervous system (CNS) by barrier systems. Initial evidence for a CNS-directed toxicological effect following parenteral administration was for a novel peptide from the Hobo spider, Tegeneria agrestis. This toxin was inactive on peripheral sensory and motor nerves, but had a potent excitatory effect on the CNS of larval Musca domestica. Recently, a commercialized formulation of GS-omega/kappa-Hxtx-Hv1a (HXTX), derived from the venom of the Australian blue mountain funnel web spider (Hadronyche versuta) was introduced for use in agriculture by Vestaron Corp. Its primary mode of action was found to be central neuroexcitation via positive allosteric modulation of nicotinic acetylcholine receptors (nAchR) of cockroach neurons. In the present study, this peptide showed hyperexcitation followed by a decrease in firing of the Drosophila melanogaster larval CNS that was prevented by co-exposure to 100 nM α-bungarotoxin (α-BGTX), a classical nAchR noncompetitive antagonist. This effect was mirrored in isobologram analysis, which showed clear antagonism between the two toxins when injected into adult houseflies. Interestingly, U1-agatoxin-Ta1b-QA derived from Tegeneria agrestis (VST-7304) had a similar biphasic action, but showed increased nerve discharge when co-exposed with 100 nM α-BGTX, and had additive effects when injected together with α-BGTX in isobologram analyses. Binary mixtures of HXTX or VST-7304 with 30 nM nicotine showed clear evidence of synergized nerve block, which was also observed for mixtures of HXTX and VST-7304. Taken together, these data suggest that HXTX and VST-7304 have somewhat different and complementary modes of action.

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