Cryo-EM structures of ryanodine receptors and diamide insecticides reveal the mechanisms of selectivity and resistance
Notice bibliographique
Résumé
The resistance of pests to common insecticides is a global issue that threatens food production worldwide. Diamide insecticides target insect ryanodine receptors (RyRs), causing uncontrolled calcium release from the sarcoplasmic and endoplasmic reticulum. Despite their high potency and species selectivity, several resistance mutations have emerged. Using a chimeric RyR (chiRyR) approach and cryo-electron microscopy (cryo-EM), we investigate how insect RyRs engage two different diamide insecticides from separate families: flubendiamide, a phthalic acid derivative, and tetraniliprole, an anthranilic compound. Both compounds target the same site in the transmembrane region of the RyR, albeit with different poses, and promote channel opening through coupling with the pore-forming domain. To explore the resistance mechanisms, we also solve two cryo-EM structures of chiRyR carrying the two most common resistance mutations, I4790M and G4946E, both alone and in complex with the diamide insecticide chlorantraniliprole. The resistance mutations perturb the local structure, directly reducing the binding affinity and altering the binding pose. Our findings elucidate the mode of action of different diamide insecticides, reveal the molecular mechanism of resistance mutations, and provide important clues for the development of novel pesticides that can bypass the resistance mutations.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».