找到蛋白靶标，创制无污染农药
来源：科技日报 发布时间：2025-01-08 09:07:31
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科技日报讯 （记者马爱平）记者1月6日获悉，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）教授杨青团队找到了能直接用于合成绿色农药的特殊蛋白靶标，有望催生新型农药产品。相关研究成果日前发表于国际期刊《细胞》。
传统的杀虫剂固然有效，但存在环境污染、杀死有益生物等一系列问题。于是，创制一种绿色、无污染、精准打击的靶向农药迫在眉睫。
创制靶向农药的关键，在于找到合适的农药分子靶标。“在研究中，我们发现了一类特殊的蛋白质——ABCH转运蛋白。这类转运蛋白只存在于昆虫和其它节肢动物中，不存在于人类、哺乳动物和植物中，因此它是一个理想的绿色农药分子靶标。”杨青告诉记者，研究团队解析了ABCH转运蛋白的冷冻电镜结构，首次揭示了ABCH转运蛋白运输脂质的完整过程。
ABCH转运蛋白是昆虫将体内脂质转运到表皮的工具，没有这种蛋白，昆虫就会死亡。那么，ABCH转运蛋白为什么能转运脂质？
研究团队发现，ABCH转运蛋白优先转运昆虫表皮中的神经酰胺，它是脂质的重要成分。“我们发现，神经酰胺具有保湿和抗菌的功效。ABCH转运蛋白招募细胞膜中的神经酰胺，让它集合在一个狭窄、细长的通道中，在腺苷三磷酸水解提供的驱动力下，将神经酰胺分子转运到细胞外。”杨青说。
此外，研究团队还筛选获得了能抑制ABCH转运蛋白转运功能的小分子——LMNG。研究发现，这个“X”型的分子能完美地将转运蛋白“卡”在底物结合构象中。
“过去，人们发现绝大多数抑制剂的工作机制是阻断跨膜转运通道或阻断腺苷三磷酸的水解。我们发现这个小分子可以通过‘双重锁’机制，同时阻断ABCH转运蛋白的转运通道与腺苷三磷酸水解。这一发现为设计靶向ABCH转运蛋白的高效杀虫剂提供了强有力的支撑。”杨青说。
中国工程院院士，华东师范大学党委副书记、校长钱旭红表示，这一原创性成果有望催生出一大批绿色、高效、靶向昆虫表皮脂质屏障形成过程的创新型农药产品。
