بررسی نقش پروتئازهای همولمف بر فعالیت فنل اکسیداز لارو ‌cydalima perspectalis با استفاده از بازدارنده‌های اختصاصی

جریان پروتئازی در همولنف حشرات نقش مهمی در پاسخ مناسب میزبان علیه میکروارگانیسم ها و پارازیتوییدهای مهاجم دارد. این سرین پروتئازها سبب القای مسیرهای مولکولی تولید پپتیدهای ضدمیکروبی و فنل اکسیداز در حشرات می شوند. در پژوهش حاضر تاثیر حداقل غلظت از سه بازندارنده اختصاصی سرین پروتئازها؛ aebsf.hcl [4(2aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride hydrochloride] ، tlck [tosyllysine chloromethyl ketone hydrochloride] و tpck [tosyl phenylalanyl chloromethyl ketone] بر فعالیت تریپسین، کیموتریپسین، الاستاز و در نهایت آنزیم فنل اکسیداز لاروهای شب پره شمشاد، cydalima perspectalis walker، ارزیابی شد. غلظت 5 میکرومولار aebsf.hcl سبب کاهش معنی دار فعالیت آنزیم های تریپسین، کیموتریپسین و فنل اکسیداز در بازه های زمانی 1، 15، 30 و 60 دقیقه پس از تزریق شد، اما 120 و 180 دقیقه بعد از تزریق به مقدار شاهد رسید. این بازدارنده اثر معنی داری بر فعالیت آنزیم الاستاز نشان نداد. غلظت 5 میکرومولار بازدارنده tlck نیز سبب کاهش فعالیت آنزیم تریپسین در بازه های زمانی 1، 15، 30 و 60 دقیقه شد و فعالیت آنزیم فنل اکسیداز را در همه بازه های زمانی به جز 180 دقیقه کاهش داد که کمترین مقدار آن 15 دقیقه پس از تزریق مشاهده شد. بازدارنده tpck سبب کاهش فعالیت آنزیم کیموتریپسین در همه بازه های زمانی پس از تزریق به جز 180 دقیقه شده و حداقل فعالیت 1 دقیقه پس از تزریق ثبت شد. این بازدارنده فعالیت آنزیم فنل اکسیداز را در بازه های زمانی 1، 15 و 30 دقیقه پس از تیمار کاهش داد و در سایر بازه های زمانی تاثیر معنی داری مشاهده نشد. این نتایج نشان دهنده اهمیت سرین پروتئازها در القای فعالیت سامانه فنل اکسیداز در لاروهای شب پره شمشاد می باشند. بازدارنده های استفاده شده در این پژوهش می توانند با توقف روند سرین پروتئازی در همولمف حشرات از ایمنی کارآمد در برابر بیمارگران جلوگیری کنند و حساسیت لاروها را نسبت به بیمارگران افزایش دهند. به عبارت دیگر استفاده از این ترکیبات کنترل موثر آفات از طریق کنترل میکروبی را بهبود می بخشند.

Determination the role of hemolymph proteases on phenoloxidase activity of Cydalima perspectalis larvae using specific inhibitors

Protease cascade in insect hemolymph is important in proper response against invading microorganisms and parasitoids. Serine proteases lead to the induction of antimicrobial peptide syntheses and phenoloxidases. In the current study, the effects of the least concentration of the three specific inhibitors of serine proteases including AEBSF.HCl [4(2aminoethyl) benzenesulfonyl fluoride hydrochloride], TLCK [tosyllysine chloromethyl ketone hydrochloride] and TPCK [tosyl phenylalanyl chloromethyl ketone] were evaluated on the activities of trypsin, chymotrypsin, elastase and phenoloxidase of Cydalima perspectalis larvae. The 5 micro;M concentration of AEBSF.HCl lead to the significant decrease of trypsin, chymotrypsin and phenoloxidase activities at the time intervals of 1, 15, 30 and 60min postinjection while the activities reached to the value of control after 120 and 180 min. The inhibitor showed no significant effect on elastase activity. The 5 micro;M concentration of TLCK also decreased the activity of trypsin at the time intervals of 1, 15, 30 and 60min while the activity of phenoloxidase decreased at alltime intervals except for 180 min postinjection which the least value was obtain after 15 min of injection. TPCK decreased the activity of chymotrypsin at alltime intervals following injection except for 180 min in which the least activity was recorded after 1 min. This inhibitor decreased the activity of phenoloxidase at the time intervals of 1, 15 and 30 min after injection while no significant differences were observed at other time intervals. These results demonstrate the important role of serine proteases in induction of phenoloxidase within C.perspectalis larvae. Inhibitors used in this study can prevent effective immunity of insects by stopping the serine protease process in insect hemolymph and increase the sensitivity of larvae against pathogen. In other words, the use of these compounds improves the effective control of pests through microbial control.