蚊子传播的疾病仍然是一个巨大的挑战，每年都有数百万人感染疟疾、登革热、寨卡病毒和基孔肯雅热等疾病。
为了开发一种具有最小生态足迹的蚊子控制策略，亚利桑那大学的生物化学家和昆虫学家通过利用幼虫蚊子肠道独特的碱性环境开创了一种新方法。利用特别设计的化合物，该团队选择性地修饰了蚊子幼虫的肠道蛋白质，这标志着在对抗蚊媒疾病方面取得了重大进展。
这项研究发表在3月14日星期四的《美国化学学会杂志》上。
从公共卫生的角度来看，传统的蚊虫控制方法面临着障碍。亚利桑那大学昆虫学系教授、该论文的资深作者迈克尔·里勒(Michael Riehle)说，蚊子对常用杀虫剂产生了抗药性。
Riehle说:“想出针对蚊子幼虫的独特目标是一个强大的工具，因为目前的方法不断产生抗药性。”
化学和生物化学系副教授约翰·朱伊特说:“我们发现一些化合物在高(碱性)pH值下具有独特的反应性，我们知道蚊子幼虫恰好有这种独特的高pH值环境。”
化学和生物化学系的两名前研究生Lindsay Guzmán和Anjalee Wijetunge领导了这项研究。
研究小组设计了一种被称为保护性三氮杂丁二烯的化合物，这种化合物在正常条件下是不活跃的。但在高pH值的环境中，比如蚊子幼虫的肠道，这些化合物会释放出一种名为芳基重氮离子的高活性分子，这种分子随后会与幼虫肠道蛋白质结合并修饰它们。
“你可以把这些分子比作有口鼻的动物。一旦在高pH值下去除口鼻，它们就可以附着在附近的蛋白质上，”朱伊特说。
通过高效的化学连接过程，用荧光标记标记修饰的蛋白质。荧光标记证实了这些设计探针进入幼虫体内并进行了修饰。
朱伊特说，这种两步标记可以被认为是在野生动物身上添加了一个追踪器，这些动物相对较小，不会受到干扰。第二步:荧光分子将是跟踪跟踪器的人，并将其涂成亮粉色，以便每个人都能很容易地找到它。
这种标记可以使用各种分离和分离蛋白质的生化技术检测修饰蛋白。
他们在研究中报告的化合物对蚊子幼虫没有急性毒性，但它们确实改变了幼虫肠道中发现的蛋白质。朱伊特说，研究小组目前正在研究这些化合物是否对幼虫消化食物、生长和成年有长期影响。
朱伊特说，由于目标是水生的蚊子幼虫，这种化合物可以像其他几种目前使用的杀幼虫剂一样直接放入水中。这种技术的优点是它专门针对蚊子幼虫，不会对其他水生动物造成伤害。朱伊特提到，在水生环境中，很少有生物像蚊子幼虫那样具有很高的pH值。
Riehle说，尽管研究小组只对一种蚊子——埃及伊蚊进行了研究，但高pH值的肠道环境普遍存在于其他蚊子物种中，如按蚊和库蚊。除了蚊子，这种新型探针还针对黑蝇的幼虫，因为它们的肠道pH值很高。Riehle说，黑蝇是河盲症的重要载体。
未来，研究小组计划将不同的潜在有毒化合物附着在这种化合物上，然后测试它们杀死蚊子幼虫的效果。
“最初，我们认为对高pH值释放活性化合物的要求是一个不利因素，但后来我们意识到这对蚊子的生物学是一个有用的环境，”朱伊特说。“然后，结果很好。”
