PARASITOID VENOM INDUCES METABOLIC CASCADES IN FLY HOSTS.
PARASITOID VENOM INDUCES METABOLIC CASCADES IN FLY HOSTS.
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DOI：
10.1007/s11306-014-0697-z
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发表时间：
2015-04
期刊：
影响因子：
3.6
通讯作者：
Werren, John H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mrinalini;Siebert, Aisha L.;Wright, Jeremy;Martinson, Ellen;Wheeler, David;Werren, John H.
寄生蜂通过向寄主体内注射混合毒液来控制寄主的生理、发育和免疫力，并促进寄生蜂后代的发育。宝石蜂Nasonia vitripennis是一种具有至少79种毒液蛋白的模式寄生蜂。我们进行了一个高通量的分析纳苏尼亚毒液的时间变化的249代谢产物的肉蝇宿主（Sarcophaga bullata），在五天的时间过程中的影响。我们的研究结果表明，毒液并不简单地阻止苍蝇宿主的新陈代谢。相反，它靶向特定的代谢过程，同时在黄蜂注射毒液后保持宿主存活至少五天。我们发现了毒液：（a）激活山梨糖醇生物合成途径，同时维持稳定的葡萄糖水平，（B）通过转换为厌氧代谢并阻断三羧酸循环，引起中间代谢的转变，（c）阻止几丁质生物合成，这可能反映了成虫结构的发育停滞，（d）提高大多数游离氨基酸，和（e）可能增加磷脂降解。尽管与冷处理、滞育和缺氧共享一些代谢效应，但毒液反应与这些条件不同。由于纳索尼亚毒液显著增加山梨醇水平而不改变葡萄糖水平，因此它可能是研究山梨醇途径调节的有用模型，这与糖尿病研究有关。我们的研究结果基本上支持了寄生蜂毒液是具有潜在生物医学应用的生物活性分子的丰富来源的观点。
Parasitoid wasps inject insect hosts with a cocktail of venoms to manipulate the physiology, development, and immunity of the hosts and to promote development of the parasitoid offspring. The jewel wasp Nasonia vitripennis is a model parasitoid with at least 79 venom proteins. We conducted a high-throughput analysis of Nasonia venom effects on temporal changes of 249 metabolites in pupae of the flesh fly host (Sarcophaga bullata), over a five-day time course. Our results show that venom does not simply arrest the metabolism of the fly host. Rather, it targets specific metabolic processes while keeping hosts alive for at least five days post venom injection by the wasp. We found that venom: (a) Activates the sorbitol biosynthetic pathway while maintaining stable glucose levels, (b) Causes a shift in intermediary metabolism by switching to anaerobic metabolism and blocking the tricarboxylic acid cycle, (c) Arrests chitin biosynthesis that likely reflects developmental arrest of adult fly structures, (d) Elevates the majority of free amino acids, and (e) May be increasing phospholipid degradation. Despite sharing some metabolic effects with cold treatment, diapause, and hypoxia, the venom response is distinct from these conditions. Because Nasonia venom dramatically increases sorbitol levels without changing glucose levels, it could be a useful model for studying the regulation of the sorbitol pathway, which is relevant to diabetes research. Our findings generally support the view that parasitoid venoms are a rich source of bioactive molecules with potential biomedical applications.
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