近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院張雅林教授現(xiàn)代藥物研發(fā)團(tuán)隊(duì)在《Journal of Hazardous Materials》期刊在線發(fā)表了題為“Identification of key residues of carboxylesterase PxEst-6 involved in pyrethroid metabolism in Plutellaxylostella （L.）”的研究論文。博士研究生李一帆、孫紅和揚(yáng)州大學(xué)田振博士為共同第一作者，劉吉元副研究員和張雅林教授為共同通訊作者。
由于小菜蛾在田間的抗藥性極為嚴(yán)重，造成了殺蟲劑在田間不合理的頻繁使用，導(dǎo)致了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)健康和環(huán)境安全問題。擬除蟲菊酯是一類防治小菜蛾方面廣泛使用的殺蟲劑，但小菜蛾對(duì)該類殺蟲劑產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性，并且擬除蟲菊酯在土壤中的殘留會(huì)造成環(huán)境安全問題，探索小菜蛾對(duì)擬除蟲菊酯的解毒代謝十分重要。
該研究通過蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)模建、蛋白質(zhì)-藥物分子對(duì)接、蛋白質(zhì)-藥物復(fù)合物分子動(dòng)力學(xué)模擬等現(xiàn)代藥物設(shè)計(jì)技術(shù)并聯(lián)合分子生物學(xué)定點(diǎn)突變?cè)囼?yàn)，闡明了小菜蛾羧酸酯酶（PxEst-6）代謝4種擬除蟲菊酯（Bifenthrin、Cyfluthrin、Cypermethrin、λ-cyhalothrin）的分子機(jī)理；證實(shí)了PxEst-6具有參與小菜蛾對(duì)擬除蟲菊酯解毒代謝過程的能力；分析了擬除蟲菊酯與PxEst-6的結(jié)合模式，揭示了參與代謝的關(guān)鍵氨基酸殘基和作用方式；發(fā)現(xiàn)PxEst-6通過Q431、H451和K458殘基與擬除蟲菊酯的乙酸酯基團(tuán)發(fā)生極性或氫鍵相互作用從而對(duì)其進(jìn)行代謝。該研究揭示了PxEst-6代謝擬除蟲菊酯殺蟲劑的分子機(jī)理，為探索小菜蛾對(duì)擬除蟲菊酯殺蟲劑的抗藥性提供了理論依據(jù)，為研發(fā)新型擬除蟲菊酯殺蟲劑提供了新的方向。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389420326029
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