中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院楊青團(tuán)隊(duì)及其合作者近日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，破譯了幾丁質(zhì)生物合成機(jī)制，為靶向幾丁質(zhì)合成的綠色農(nóng)藥開發(fā)提供了關(guān)鍵信息。

據(jù)了解，這項(xiàng)歷時(shí)15年完成的研究成果，是近年來全球農(nóng)藥領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)研究進(jìn)展之一。該成果解析了大豆疫霉菌幾丁質(zhì)合成酶的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了幾丁質(zhì)生物合成的完整過程，并闡明了活性小分子尼克霉素能夠抑制幾丁質(zhì)生物合成的機(jī)制。

楊青表示，幾丁質(zhì)俗稱甲殼素，廣泛存在于真菌、節(jié)肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物等生物中，是地球上含量豐富的氨基聚糖。幾丁質(zhì)的生物合成，對一些生物的生存和繁殖至關(guān)重要，這些生物包括害蟲、病原真菌和卵菌等。幾丁質(zhì)不存在于植物和哺乳動(dòng)物中，因此其合成酶是高效、生態(tài)友好的農(nóng)藥創(chuàng)制的重要靶標(biāo)之一。

中國科學(xué)院院士康樂表示，該研究從原子尺度揭示了由幾丁質(zhì)合成酶催化完成的一個(gè)多步驟的、定向的幾丁質(zhì)生物合成過程，是生物學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大進(jìn)展。

中國工程院院士宋寶安表示，該研究解析了一個(gè)綠色的農(nóng)藥分子靶標(biāo)——幾丁質(zhì)合成酶的三維結(jié)構(gòu)，闡明了幾丁質(zhì)生物合成的機(jī)制和抑制劑的作用機(jī)制，有助于創(chuàng)制綠色農(nóng)藥品種，保障糧食安全。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。下一步，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院將強(qiáng)化幾丁質(zhì)合成酶的應(yīng)用研究。