近日，西北農林大學植物保護學院張雅林教授現代藥物研發團隊在Journal of Hazardous Materials在線發表了題為「Identification of key residues of carboxylesterase PxEst-6 involved in pyrethroid metabolism in Plutella xylostella (L.)」的研究論文。博士研究生李一帆、孫紅和揚州大學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。
由於小菜蛾在田間的抗藥性極為嚴重，造成了殺蟲劑在田間不合理的頻繁使用，導致了嚴重的農業健康和環境安全問題。擬除蟲菊酯是一類防治小菜蛾方面廣泛使用的殺蟲劑，但小菜蛾對該類殺蟲劑產生了嚴重的抗藥性，並且擬除蟲菊酯在土壤中的殘留會造成環境安全問題，探索小菜蛾對擬除蟲菊酯的解毒代謝十分重要。
該研究通過蛋白質三維結構模建、蛋白質-藥物分子對接、蛋白質-藥物複合物分子動力學模擬等現代藥物設計技術並聯合分子生物學定點突變試驗，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）的分子機理；證實了PxEst-6具有參與小菜蛾對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的結合模式，揭示了參與代謝的關鍵胺基酸殘基和作用方式；發現PxEst-6通過Q431、H451和K458殘基與擬除蟲菊酯的乙酸酯基團發生極性或氫鍵相互作用從而對其進行代謝。該研究揭示了PxEst-6代謝擬除蟲菊酯殺蟲劑的分子機理，為探索小菜蛾對擬除蟲菊酯殺蟲劑的抗藥性提供了理論依據，為研發新型擬除蟲菊酯殺蟲劑提供了新的方向。
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