参与昆虫电压-门控钾通道活性的调节害虫的生理状况的试剂制造技术

技术编号:7158907 阅读:360 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种调节害虫的生理状况的试剂,其中所述试剂具有调节昆虫电压-门控钾通道的活性的能力;一种测定测试物质的杀虫活性的方法,该方法包括测量反应系统中电压-门控钾通道的活性,在该反应系统中电压-门控钾通道与测试物质接触;等等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及调节害虫的生理状况、参与昆虫电压-门控钾通道活性的试剂等。
技术介绍
电压-门控钾通道是对膜电位应答从而选择性渗透钾离子并普遍存在于动物、植物、和微生物中的膜蛋白,并包括多种分子种类。根据结构和生理学功能特征,将电压-门控钾通道分类为许多家族,即Shaker型,EAG(ether-a-go-go)型,KvLQT等等(Gutman等, Pharmacol. Reviews (药理学综述),55 (4) :583-586, 2003)。Seizure是人ERG(hERG)的昆虫同源物并是电压-门控钾通道EAG家族的成员。 EAG家族由三个亚家族EAG (ether-a-go-go),ERG (EAG相关基因)和ELK (EAG样基因)组成。根据国际基础和临床药理学协会(IUPHAR)的命名法EAG是KvlO. X,ERG是Kvl 1.x且 ELK是Κν12. χ。人EAG家族也称为KCNH家族。seizure基因产物是来自电压-门控离子通道的6-跨膜结构域超家族的电压-门控钾通道亚基(VGKC)。概括地,钾通道功能的降低导致细胞的兴奋性过高且钾通道功能的激活导致细胞的兴奋性过低。黑腹果蝇(Drosophila melanogaster) seizure无效突变体表现出活动过度表型。 由Wang等(J. Neurosci.(神经系统科学杂志),17 (3) =882-890,1997)所述的全部无效突变体在高温条件下显示另外的表型,即瘫痪。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的 seizure 直向同源 unc-103 的失功能突变体不表现出明显的缺陷,但是获功能(通道激活)突变导致严重的运动和产卵缺陷 (WormBase, www. wormbase. org/)。这些数据说明seizure-样钾通道的过度激活也导致严重的神经肌肉缺陷。农业化学品的发现传统上是基于随机筛选过程,经常直接测试特定化学品对整个生物体(害虫),诸如昆虫、真菌和植物的影响并测定生物学活性。一旦发现具有合适生物学活性的化合物,则需要进行更深入的研究,以具体确定这些化合物在分子水平上的作用模式或作用位点,从而预测这些化合物的安全性和环境负担。
技术实现思路
本专利技术描述一种更加基于目标的筛选农业化学品的方法,其中针对特定的目标筛选化合物,所述目标已经鉴定为在生物学和/或生理学上,与化学干扰目标位点以控制昆虫或其他害虫生物体的目的相关。具体地,本专利技术描述了使用一种调节害虫的生理状况并具有调节昆虫电压-门控钾通道的活性的能力的试剂有效用于控制害虫。SP,本专利技术提供1. 一种调节害虫的生理状况的试剂,其中所述试剂具有调节昆虫电压-门控钾通道的活性的能力。2.根据第1项所述的试剂,其中所述电压-门控钾通道是来自EAG家族的昆虫电压-门控钾通道;3.根据第2项所述的试剂,其中所述电压-门控钾通道是昆虫ERG-型电压-门控钾通道;4.根据第3项所述的试剂,其中所述电压-门控钾通道是棉蚜ERG-型电压-门控钾通道;5.根据第1项所述的试剂,其中所述试剂是杀虫剂;6.根据第1项所述的试剂,其中所述调节昆虫电压-门控钾通道的活性的能力是调节以起离子通道作用的形式表达昆虫电压-门控钾通道的线虫的摄食行为活动的能力, 或调节在以起离子通道作用的形式表达电压-门控钾通道的细胞中的昆虫电压-门控钾通道的电生理学活性的能力;7. 一种杀虫剂,包括具有调节昆虫电压-门控钾通道的活性的能力的物质或所述物质的农业上可接受的盐作为活性成分;8.根据第7项所述的杀虫剂,其中所述物质具有调节以起离子通道作用的形式表达昆虫电压-门控钾通道的线虫的摄食行为活动的能力;9.根据第8项所述的杀虫剂,其中所述物质具有抑制以起离子通道作用的形式表达昆虫电压-门控钾通道的线虫的摄食行为活动的能力,其中在存在30μΜ以上的所述物质的条件下,所述摄食行为活动少于在不存在所述物质的条件下的摄食行为活动;10.根据第8项所述的杀虫剂,其中所述物质具有抑制以起离子通道作用的形式表达昆虫电压-门控钾通道的线虫的摄食行为活动的能力,其中摄食行为活动降低50%时所述物质的有效浓度是100 μ M以下;11.根据第8项所述的杀虫剂,其中所述物质具有激活以起离子通道作用的形式表达昆虫电压-门控钾通道的线虫的摄食行为活动的能力,其中在存在30 μ M以上的所述物质的条件下,所述摄食行为活动多于不存在所述物质条件下的摄食行为活动;12.根据第8项所述的杀虫剂,其中所述物质具有激活以起离子通道作用的形式表达昆虫电压-门控钾通道的线虫的摄食行为活动的能力,其中摄食行为活动增加50%时所述物质的有效浓度是100 μ M以下;13.根据第7项所述的杀虫剂,其中所述物质具有调节在以起离子通道作用的形式表达电压-门控钾通道的细胞中的昆虫电压-门控钾通道的电生理学活性的能力;14. 一种测定测试物质的杀虫活性的方法,包括(1)在系统中测量线虫的摄食行为活动的第一步骤,所述线虫以起离子通道作用的形式表达选自下面A组的电压-门控钾通道,在所述系统中所述线虫与测试物质接触;以及(2)基于通过比较在所述第一步骤中测量的摄食行为活动和在不含测试物质的系统中所述线虫的摄食行为活动而获得的差别,评价所述测试物质的杀虫活性的第二步骤;<Α 组 >(a)包括SEQ ID NO :1,3,5或7的氨基酸序列或其一部分序列的起离子通道作用的蛋白,(b)具有电压-门控钾通道活性并包括SEQ ID NO :1,3,5或7的氨基酸序列或其一部分序列中缺失、添加或置换一个或多个氨基酸的氨基酸序列的起离子通道作用的蛋白,(c)具有电压-门控钾通道活性并包括这样的氨基酸序列的蛋白,所述氨基酸序列与SEQ ID NO :1,3,5或7的氨基酸序列具有60%以上的序列同一性,(d)包括由SEQ ID NO :2,4,6或8的核苷酸序列编码的氨基酸序列的蛋白,(e)具有电压-门控钾通道活性并包括由这样的核苷酸序列编码的氨基酸序列的蛋白,所述核苷酸序列与SEQ ID NO :2,4,6或8的核苷酸序列具有75%以上的序列同一性,(f)具有电压-门控钾通道活性并包括由这样的多核苷酸编码的氨基酸序列的蛋白,所述多核苷酸在严谨的条件下和与包括SEQ ID N0:2,4,6或8的核苷酸序列的多核苷酸互补的多核苷酸杂交,(g)包括昆虫ERG-型电压-门控钾通道的氨基酸序列的蛋白,(h)包括棉蚜ERG-型电压-门控钾通道的氨基酸序列的蛋白,和(i)具有电压-门控钾通道活性并包括由这样的多核苷酸编码的氨基酸序列的蛋白,所述多核苷酸可使用棉蚜的cDNA作为模板并利用包括SEQ ID NO :11,13或15的核苷酸序列的多核苷酸和包括SEQ ID NO :12或14的核苷酸序列的多核苷酸作为引物通过PCR 来扩增;其中SEQ ID NO :1,3,5或7是棉蚜ERG-型电压-门控钾通道的氨基酸序列,SEQ ID NO :2,4,6或8是编码棉蚜ERG-型电压-门控钾通道的核苷酸序列,SEQ ID NO 11,13或15是PCR 5,引物的核苷酸序列,和SEQ ID NO 12或14是PCR 3,引物的核苷酸序列;15. 一种本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种测定测试物质的杀虫活性的方法,包括:(1)在系统中测量线虫的摄食行为活动的第一步骤,所述线虫以起离子通道作用的形式表达选自下面A组的电压-门控钾通道,在所述系统中所述线虫与测试物质接触;以及(2)基于通过比较在所述第一步骤中测量的摄食行为活动和在不含测试物质的系统中所述线虫的摄食行为活动而获得的差别,评价所述测试物质的杀虫活性的第二步骤;(A组)(a)包括SEQ ID NO:1,3,5或7的氨基酸序列或其一部分序列的起离子通道作用的蛋白,(b)具有电压-门控钾通道活性并包括SEQ ID NO:1,3,5或7的氨基酸序列或其一部分序列中缺失、添加或置换一个或多个氨基酸的氨基酸序列的起离子通道作用的蛋白,(c)具有电压-门控钾通道活性并包括这样的氨基酸序列的蛋白,所述氨基酸序列与SEQ ID NO:1,3,5或7的氨基酸序列具有60%以上的序列同一性,(d)包括由SEQ ID NO:2,4,6或8的核苷酸序列编码的氨基酸序列的蛋白,(e)具有电压-门控钾通道活性并包括由这样的核苷酸序列编码的氨基酸序列的蛋白,所述核苷酸序列与SEQ ID NO:2,4,6或8的核苷酸序列具有75%以上的序列同一性,(f)具有电压-门控钾通道活性并包括由这样的多核苷酸编码的氨基酸序列的蛋白,所述多核苷酸在严谨的条件下和与包括SEQ ID NO:2,4,6或8的核苷酸序列的多核苷酸互补的多核苷酸杂交,(g)包括昆虫ERG-型电压-门控钾通道的氨基酸序列的蛋白,(h)包括棉蚜ERG-型电压-门控钾通道的氨基酸序列的蛋白,和(i)具有电压-门控钾通道活性并包括由这样的多核苷酸编码的氨基酸序列的蛋白,所述多核苷酸可使用棉蚜的cDNA作为模板并利用包括SEQ ID NO:11,13或15的核苷酸序列的多核苷酸和包括SEQ ID NO:12或14的核苷酸序列的多核苷酸作为引物通过PCR来扩增。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大槻纯子
申请(专利权)人:住友化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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