NPFR 通过 AMPK 调节脂质和糖原的合成和代谢：高效玉米螟防治的新靶点

RNA生物农药因其精准、高效、绿色、无污染等广泛优势，被誉为“农药史上的第三次革命”。目前研究中，编码神经肽F受体（NPFR）的两个靶基因 选择对昆虫摄食、细胞能量稳态和营养可用性至关重要的 AMP 激活蛋白激酶 (AMPK) 来设计 RNA 农药。我们通过基于星型聚阳离子纳米载体的双链 RNA (dsRNA) 递送系统实现了 NPFR 的高 RNA 干扰 (RNAi) 效率。 亚洲玉米螟的食量受到较大抑制，对玉米叶片有良好的保护作用（图 1 ）。

图 1. RNA纳米农药对幼虫取食、生长发育的影响

我们确定了上述基因的机制。NPFR与Gα蛋白结合，激活细胞内第二信使cAMP和Ca2+，进而磷酸化AMPK，调节脂质和糖原的合成和代谢（图 2）。

图 2. NPFR通过AMPK途径调控脂质和糖原的合成和代谢 

然后，我们采用高效的基于细菌的表达系统，同时产生大量针对 npfr 和 ampk 的 dsRNA 片段，随后将它们与纳米载体复合，开发出一种新型双靶点 RNA 农药（图 3）。

图 3. RNA纳米农药对幼虫取食的影响

我们的RNA纳米农药可显著抑制幼虫的摄食、生长和发育，其防治效果甚至优于广泛使用的印楝素。

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.125816