亚基组成和补偿对黑腹果蝇烟碱受体：新烟碱类靶标的功能影响

新烟碱类杀虫剂以昆虫烟碱乙酰胆碱受体 (nAChRs) 为目标，它们对非目标昆虫的不利影响令人严重关切。我们最近发现辅因子 TMX3 能够在非洲爪蟾卵母细胞中实现昆虫 nAChRs 的稳健功能表达，并表明新烟碱类药物（吡虫啉、噻虫啉和噻虫胺）对果蝇（Drosophila melanogaster）、蜜蜂（Apis mellifera）和 大黄蜂 (Bombus terrestris) 对传粉者 nAChRs 具有更强的作用。然而，nAChR 家族的其他亚基仍有待探索。

我们表明 Dα3 亚基与 Dα1、Dα2、Dβ1 和 Dβ2 亚基共存于成年黑腹果蝇的同一神经元中，从而将这些细胞中可能的 nAChR 亚型从 4 种单独扩展到 12 种（图 1）。

图 1. Dα3 在 D. melanogaster 的雄性神经元中的表达和在 X. laevis 卵母细胞中表达的 nAChRs 的特征

Dα1 和 Dα2 的存在 Dα3 亚基降低了吡虫啉、噻虫啉和噻虫胺对非洲爪蟾卵母细胞中表达的 nAChRs 的亲和力，而 Dα3 亚基增强了它。成虫中靶向 Dα1、Dα2 或 Dα3 的 RNAi 减少了靶向亚基的表达，但通常增强了 Dβ3 的表达（图 2）。 

图 2. 决定新烟碱类对果蝇 nAChRs 亲和力的亚基因子的 Chaid 和 lattice 分析

此外，Dα1 RNAi 增强 Dα7 表达，Dα2 RNAi 降低 Dα1、Dα6 和 Dα7 表达，Dα3 RNAi 降低 Dα1 表达，同时增强 Dα2 表达。在大多数情况下，Dα1 或 Dα2 的 RNAi 处理降低了幼虫的新烟碱毒性，但 Dα2 RNAi 增强了成虫的新烟碱敏感性，反映了 Dα2 的亲和力降低作用。

图 3. α亚基基因RNAi对果蝇新烟碱毒性的影响

用 Dα4 或 Dβ3 亚基取代每个 Dα1、Dα2 和 Dα3 亚基主要增加新烟碱类亲和力并降低功效。这些结果很重要，因为它们表明新烟碱作用涉及多个 nAChR 亚基组合的综合活性，并建议在仅根据毒性解释新烟碱作用时要谨慎。

https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010522