密歇根州立大學(xué)昆蟲學(xué)系的研究人員已經(jīng)解開了關(guān)鍵，以保持殺蟲劑在消滅害蟲方面的有效性，同時不會殺死蜜蜂等有益的蟲子。這項研究發(fā)表在最新一期的“美國國家科學(xué)院院刊”上，表明分子調(diào)整可以帶來不同。

　　擬除蟲菊酯靶向電壓門控鈉通道，這是一種在神經(jīng)和肌肉細胞中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)，用于快速電信號傳導(dǎo)。擬除蟲菊酯基本上通過與鈉通道的電壓門結(jié)合并防止其關(guān)閉而起作用。神經(jīng)系統(tǒng)過度刺激，昆蟲被殺死。然而，這些殺蟲劑對人類或其他哺乳動物的影響不同。

　　密歇根州立大學(xué)昆蟲毒理學(xué)家和神經(jīng)生物學(xué)家，該論文的共同作者柯東，研究了一種蛋白質(zhì)，它可以提供與人類相同的抵抗力的熊 - 類似于擬除蟲菊酯殺蟲劑的tau-fluvalinate。董先生曾與河南農(nóng)業(yè)大學(xué)(中國)的第一作者吳少英合作，他在東方實驗室作為訪問學(xué)者進行了研究。

　　“我們第一次發(fā)現(xiàn)蜜蜂鈉通道中獨特的結(jié)構(gòu)特征會干擾tau-fluvalinate與大黃蜂鈉通道的結(jié)合，”Dong說�！斑@開啟了設(shè)計新化學(xué)物質(zhì)的可能性，這些化學(xué)物質(zhì)針對的是害蟲的鈉通道，而不是蜜蜂�！�

　　鈉通道是超過2,000個氨基酸殘基的大跨膜蛋白。董的實驗室花了很多年時間來揭開這一開創(chuàng)性的進步�？茖W(xué)家最初開始使用來自其他昆蟲的鈉通道，如蚊子，果蠅，蟑螂，螨蟲和蜱蟲，以找到擬除蟲菊酯與昆蟲鈉通道結(jié)合的位置，以有效殺死它們。他們得到了大自然的幫助。

　　“通過檢查已經(jīng)對擬除蟲菊酯產(chǎn)生抗性的野生蚊子，我們能夠幫助縮小可能聚焦的潛在地點，”Dong說。

　　具體來說，在之前的一項研究中，董和團隊確定了突變，使通道對擬除蟲菊酯更具抗性。他們與加拿大麥克馬斯特大學(xué)的計算機建模專家Boris Zhorov合作，在昆蟲鈉通道上發(fā)現(xiàn)了兩個不同的擬除蟲菊酯結(jié)合位點。他們還發(fā)現(xiàn)了哺乳動物和昆蟲對擬除蟲菊酯不同反應(yīng)之間的分子差異。

　　對于目前的研究，該團隊專注于一個長期的謎團，即蜜蜂和蜜蜂對大多數(shù)擬除蟲菊酯非常敏感，但它們對tau-fluvalinate有抵抗力。目前，tau-fluvalinate被廣泛用于控制農(nóng)業(yè)害蟲和瓦螨，這是世界范圍內(nèi)蜜蜂的最大威脅之一。

　　最終，該團隊發(fā)現(xiàn)該通道對tau-fluvalinate具有抗性，但對其他擬除蟲菊酯敏感。進一步的突變分析和計算機模擬揭示了大黃蜂鈉通道中的特定氨基酸殘基是造成選擇性毒性的原因。