This study proposes a biochemical and molecular model for the interaction between the Drosophila suzukii type 1 tyramine receptor (DsTAR1) and monoterpenes. A preliminary molecular and functional characterization of DsTAR1 cDNA revealed that a 1.8 kb long ORF codes for a 600 amino acid polypeptide featuring seven transmembrane domains, as expected for a GPCR. A stable HEK 293 cell line expressing DsTAR1 was tested for responsiveness to tyramine (TA) and octopamine (OA). In intracellular calcium mobilization studies, TA led to a concentration-dependent increase in [Ca2+]i (pEC50 ~ 6.40), completely abolished by pre-incubation with the antagonist yohimbine 1 μM. Besides, in dynamic mass redistribution (DMR) studies, TA evoked a positive DMR signal in a concentration-dependent manner (pEC50 ~ 6.80). The recombinant cell line was then used to test three monoterpenes (thymol, carvacrol and α-terpineol) as putative ligands for DsTAR1. The terpenoids showed no agonist effects in both DMR and calcium mobilization assays, but they increased the potency of the endogenous ligand, TA, acting as positive allosteric modulators. Moreover, expression analysis on adults D. suzukii, exposed for 24, 72 or 120 h to a sublethal concentration of the three monoterpenes, showed a downregulation of DsTAR1. This evidence has led to hypothesize that the downregulation of DsTAR1 might be a compensatory mechanism in response to the positive allosteric modulation of the receptor induced by monoterpenes. Therefore, these findings might be useful for the development of a new generation of biopesticides against Drosophila suzukii, targeting TAR1.

中文翻译：

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单萜对 Drosophila suzukii 1 型酪胺受体 (DsTAR1) 的调节：下一代生物农药的潜在新靶点

本研究提出了铃木果蝇 1 型酪胺受体 (DsTAR1) 和单萜之间相互作用的生化和分子模型。DsTAR1 cDNA 的初步分子和功能表征表明，一个 1.8 kb 长的 ORF 编码一个 600 个氨基酸的多肽，具有七个跨膜结构域，正如 GPCR 所预期的那样。测试表达 DsTAR1 的稳定 HEK 293 细胞系对酪胺 (TA) 和章鱼胺 (OA) 的反应性。在细胞内钙动员研究中，TA 导致 [Ca2+]i (pEC50 ~ 6.40) 浓度依赖性增加，通过与拮抗剂育亨宾 1 μM 预孵育完全消除。此外，在动态质量再分布 (DMR) 研究中，TA 以浓度依赖的方式 (pEC50 ~ 6.80) 引起正 DMR 信号。然后使用重组细胞系测试三种单萜（百里酚、香芹酚和α-萜品醇）作为 DsTAR1 的推定配体。萜类化合物在 DMR 和钙动员测定中均未显示出激动剂作用，但它们增加了内源性配体 TA 作为正变构调节剂的效力。此外，对暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时的成年 D. suzukii 的表达分析显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。香芹酚和α-萜品醇）作为 DsTAR1 的推定配体。萜类化合物在 DMR 和钙动员测定中均未显示出激动剂作用，但它们增加了内源性配体 TA 作为正变构调节剂的效力。此外，对暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时的成年 D. suzukii 的表达分析显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。香芹酚和α-萜品醇）作为 DsTAR1 的推定配体。萜类化合物在 DMR 和钙动员测定中均未显示出激动剂作用，但它们增加了内源性配体 TA 作为正变构调节剂的效力。此外，对暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时的成年 D. suzukii 的表达分析显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。萜类化合物在 DMR 和钙动员测定中均未显示出激动剂作用，但它们增加了内源性配体 TA 作为正变构调节剂的效力。此外，对暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时的成年 D. suzukii 的表达分析显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。萜类化合物在 DMR 和钙动员测定中均未显示出激动剂作用，但它们增加了内源性配体 TA 作为正变构调节剂的效力。此外，对暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时的成年 D. suzukii 的表达分析显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。对成年 D. suzukii 的表达分析，暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时，显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。对成年 D. suzukii 的表达分析，暴露于亚致死浓度的三种单萜 24、72 或 120 小时，显示 DsTAR1 下调。这一证据导致假设 DsTAR1 的下调可能是一种补偿机制，以响应单萜诱导的受体正变构调节。因此，这些发现可能有助于开发针对 TAR1 的新一代针对铃木果蝇的生物农药。