記者1月6日獲悉，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）教授楊青團(tuán)隊(duì)找到了能直接用于合成綠色農(nóng)藥的特殊蛋白靶標(biāo)，有望催生新型農(nóng)藥產(chǎn)品。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國際期刊《細(xì)胞》。
傳統(tǒng)的殺蟲劑固然有效，但存在環(huán)境污染、殺死有益生物等一系列問題。于是，創(chuàng)制一種綠色、無污染、精準(zhǔn)打擊的靶向農(nóng)藥迫在眉睫。
創(chuàng)制靶向農(nóng)藥的關(guān)鍵，在于找到合適的農(nóng)藥分子靶標(biāo)。“在研究中，我們發(fā)現(xiàn)了一類特殊的蛋白質(zhì)——ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。這類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白只存在于昆蟲和其它節(jié)肢動(dòng)物中，不存在于人類、哺乳動(dòng)物和植物中，因此它是一個(gè)理想的綠色農(nóng)藥分子靶標(biāo)。”楊青告訴記者，研究團(tuán)隊(duì)解析了ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，首次揭示了ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸脂質(zhì)的完整過程。
ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是昆蟲將體內(nèi)脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到表皮的工具，沒有這種蛋白，昆蟲就會(huì)死亡。那么，ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白為什么能轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)？
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白優(yōu)先轉(zhuǎn)運(yùn)昆蟲表皮中的神經(jīng)酰胺，它是脂質(zhì)的重要成分。“我們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)酰胺具有保濕和抗菌的功效。ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白招募細(xì)胞膜中的神經(jīng)酰胺，讓它集合在一個(gè)狹窄、細(xì)長的通道中，在腺苷三磷酸水解提供的驅(qū)動(dòng)力下，將神經(jīng)酰胺分子轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外。”楊青說。
此外，研究團(tuán)隊(duì)還篩選獲得了能抑制ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)功能的小分子——LMNG。研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“X”型的分子能完美地將轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白“卡”在底物結(jié)合構(gòu)象中。
“過去，人們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)抑制劑的工作機(jī)制是阻斷跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)通道或阻斷腺苷三磷酸的水解。我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)小分子可以通過‘雙重鎖’機(jī)制，同時(shí)阻斷ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)通道與腺苷三磷酸水解。這一發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)靶向ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的高效殺蟲劑提供了強(qiáng)有力的支撐。”楊青說。
中國工程院院士，華東師范大學(xué)黨委副書記、校長錢旭紅表示，這一原創(chuàng)性成果有望催生出一大批綠色、高效、靶向昆蟲表皮脂質(zhì)屏障形成過程的創(chuàng)新型農(nóng)藥產(chǎn)品。
記者1月6日獲悉，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）教授楊青團(tuán)隊(duì)找到了能直接用于合成綠色農(nóng)藥的特殊蛋白靶標(biāo)，有望催生新型農(nóng)藥產(chǎn)品。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國際期刊《細(xì)胞》。
傳統(tǒng)的殺蟲劑固然有效，但存在環(huán)境污染、殺死有益生物等一系列問題。于是，創(chuàng)制一種綠色、無污染、精準(zhǔn)打擊的靶向農(nóng)藥迫在眉睫。
創(chuàng)制靶向農(nóng)藥的關(guān)鍵，在于找到合適的農(nóng)藥分子靶標(biāo)。“在研究中，我們發(fā)現(xiàn)了一類特殊的蛋白質(zhì)——ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。這類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白只存在于昆蟲和其它節(jié)肢動(dòng)物中，不存在于人類、哺乳動(dòng)物和植物中，因此它是一個(gè)理想的綠色農(nóng)藥分子靶標(biāo)。”楊青告訴記者，研究團(tuán)隊(duì)解析了ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，首次揭示了ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸脂質(zhì)的完整過程。
ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是昆蟲將體內(nèi)脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到表皮的工具，沒有這種蛋白，昆蟲就會(huì)死亡。那么，ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白為什么能轉(zhuǎn)運(yùn)脂質(zhì)？
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白優(yōu)先轉(zhuǎn)運(yùn)昆蟲表皮中的神經(jīng)酰胺，它是脂質(zhì)的重要成分。“我們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)酰胺具有保濕和抗菌的功效。ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白招募細(xì)胞膜中的神經(jīng)酰胺，讓它集合在一個(gè)狹窄、細(xì)長的通道中，在腺苷三磷酸水解提供的驅(qū)動(dòng)力下，將神經(jīng)酰胺分子轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外。”楊青說。
此外，研究團(tuán)隊(duì)還篩選獲得了能抑制ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)功能的小分子——LMNG。研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“X”型的分子能完美地將轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白“卡”在底物結(jié)合構(gòu)象中。
“過去，人們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)抑制劑的工作機(jī)制是阻斷跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)通道或阻斷腺苷三磷酸的水解。我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)小分子可以通過‘雙重鎖’機(jī)制，同時(shí)阻斷ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)通道與腺苷三磷酸水解。這一發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)靶向ABCH轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的高效殺蟲劑提供了強(qiáng)有力的支撐。”楊青說。
中國工程院院士，華東師范大學(xué)黨委副書記、校長錢旭紅表示，這一原創(chuàng)性成果有望催生出一大批綠色、高效、靶向昆蟲表皮脂質(zhì)屏障形成過程的創(chuàng)新型農(nóng)藥產(chǎn)品。
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