4月6日下午4:00，第71期创新沙龙“绿色分子农药靶标——几丁质合成酶的结构、功能及抑制”主题分享会在植保楼2060A室举行。本次分享会特邀中国农业科学院植物保护研究所陈威副研究员以其研究的大豆疫霉几丁质合成酶PsChs1（以下简称“PsChs1”）为例，对其结构、功能及抑制等方面的研究工作进行分享，重点关注该种几丁质代谢关键酶作为农药分子靶标在病虫害防治方面的应用。本次分享会有四十余名师生参加，朱斌老师担任活动主持人。

农药使用与农业生产密切相关，对于提高农作物产量和抑制疾病传播均能起到正向作用。但目前能够广泛使用的农药分子靶标少，容易产生抗性和交互抗性，有些还会对非靶标生物产生毒性。因此需要开发具有新作用机制、绿色安全高效的分子靶标。通过阻断病虫害几丁质合成通路达到绿色防控效果就是思路之一。

陈威副研究员通过解析PsChs1的冷冻电镜结构，发现PsChs1为结合紧密的同源二聚体，分为N端结构域（NTD）、糖基转移酶催化域（GT）和C端跨膜结构域（TM）三部分。催化反应场所包括底物结合位点、催化中心和转运通道入口三部分，并同时发现多个对PsChs1活性较重要的基序。关于PsChs1催化反应如何起始的问题，陈威副研究员表示在底物复合物中只观察到UDP-GlcNAc，且无受体底物催化反应依旧正常进行，因此推断出PsChs1催化起始可能遵循“self-priming机制”。

关于PsChs1如何实现相邻糖基180°旋转，陈威副研究员则推断可能是由于加上一个糖以后空间位阻导致下一个糖只能从另一个方向进入。PsChs1催化反应产物可能存在一段“swinging loop”控制转运通道开关，从而实现由胞内向胞外的定向运输。此外，通过分子动力学模拟发现水分子也是借此通道实现双向运输，来影响机体渗透压。在催化反应结束后，PsChs1二磷酸基团会从催化口袋偏转出来，金属离子稳定脱离基团。几丁质纤维的形成与二聚化密切相关。尼克霉素Z能够同时占据底物结合位点和产物通道入口来抑制几丁质合成酶的活性。

综上，陈威副研究员完整揭示了几丁质生物合成的过程和生理机制，随后向大家简要介绍了相关科研成果发表等情况。与会师生都感到获益匪浅，现场提问关于关键致病蛋白及功能蛋白结构的破译与相应高活性小分子化合物制剂开发的关联性评价，陈威副研究员表示后者难度不一定会明显降低，首先就是在小分子筛选方面仍旧存在困难，另一方面生物体中处于变化的氨基酸与小分子的结合状态与实验模拟不会完全契合。

文 甘露

图 李璐 甘露

责任编辑 周芳宇