Herbst）のCYP450モノオキシゲナーゼの分子ドッキング解析により、ケルセチンとパラオキソンおよびテトラエチルピロリン酸との相乗効果が明らかになった

Molecular docking analyses of CYP450 monooxygenases of (Herbst) reveal synergism of quercetin with paraoxon and tetraethyl pyrophosphate: studies.

• Ammarah Ghaffar
• Sheikh Arslan Sehgal
• Rida Fatima
• Roya Batool
• Ume Aimen
• Sliha Awan
• Sajida Batool
• Faheem Ahmad
• Syed M Nurulain

抄録

貯蔵穀物産業における害虫管理は、貯蔵穀物害虫の殺虫剤耐性の発達により、世界的な問題となっている。高用量の殺虫剤を過剰に使用すると、食品汚染や穀物消費者への残留毒性の深刻な脅威となる。新しい殺虫剤の開発には多額の費用がかかるため、効果的な相乗剤を特定することは、抵抗性害虫の個体群を制御するための準備ができて経済的なツールを提供することができる。そこで，ケルセチンとパラオキソンおよびテトラエチルピロリン酸塩との相乗効果を，(Herbst)の幼虫および成虫に対して評価した。また，相乗作用のメカニズムをさらに明らかにするために，比較分子ドッキング解析を行った。その結果，ケルセチンは1.5および3.0mg/gの適用では殺虫効果を示さなかったが，パラオキソンとの併用ではかなりの相乗効果が認められた。CYP450モノオキシゲナーゼ（CYP15A1、CYP6BR1、CYP6BK2、CYP6BK3）ファミリーの比較分子ドッキング解析を行ったところ、ケルセチン、パラオキソン、テトラエチルピロリン酸の3つのリガンドすべてがCYP450アイソザイムを阻害することが予想され、かなりの分子間相互作用が認められた。本研究では、ケルセチンは有機リン酸塩系殺虫剤の投与量や種類に応じて有効な相乗効果を発揮する可能性があると結論づけている。また、構造的に多様化している有機リン酸塩を解析することで、ケルセチンと相乗効果を発揮する有機リン酸塩を効果的に区別することができます。

Pest management in stored grain industry is a global issue due to the development of insecticide resistance in stored grain insect pests. Excessive use of insecticides at higher doses poses a serious threat of food contamination and residual toxicity for grain consumers. Since the development of new pesticide incurs heavy costs, identifying an effective synergist can provide a ready and economical tool for controlling resistant pest populations. Therefore, the synergistic property of quercetin with paraoxon and tetraethyl pyrophosphate has been evaluated against the larvae and adults of (Herbst). Comparative molecular docking analyses were carried out to further identify the possible mechanism of synergism. It was observed that quercetin has no insecticidal when applied at the rate of 1.5 and 3.0 mg/g; however, a considerable synergism was observed when applied in combination with paraoxon. The comparative molecular docking analyses of CYP450 monooxygenase (CYP15A1, CYP6BR1, CYP6BK2, CYP6BK3) family were performed with quercetin, paraoxon and tetraethyl pyrophosphate which revealed considerable molecular interactions, predicting the inhibition of CYP450 isoenzyme by all three ligands. The study concludes that quercetin may be an effective synergist for organophosphate pesticides depending upon the dose and type of the compound. In addition, analyses of the structurally diversified organophosphates can effectively differentiate the organophosphates which are synergistic with quercetin.

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