课题组前期以古板药用植物阿魏中的活性物质tschimganin为先导化合物,策画合成了一系列萜酯化合物。通过室内生物活性测定,筛选出对棉铃虫发展发育拥有明显影响的化合物ZQ-8(分子式为C21H30O2,化学名称为(1S,2R,4S)-1,3,3-三甲基双环[2.2.1]庚烷-2-基4-(叔丁基)苯甲酸酯)。ZQ-8对棉铃虫等鳞翅目虫豸的发展发育拥有明显的调度效率,发扬为幼虫蜕皮困苦、老熟幼虫变成异常蛹以及化蛹后殒命等症状。
然而棉铃虫对ZQ-8的代谢机造尚不昭着,这为该类化合物的组织优化和抗药性收拾扩展了困苦。钻探团队通过转录组学和卵白质组学剖释了ZQ-8管理后棉铃虫CYP450基因和卵白质的表达,进而采用分子对接、重组卵白表达和表观等离子体共振身手(SPR)钻探了ZQ-8和P450卵白之间的互相效率。钻探结果注明,ZQ-8管理后棉铃虫体内的区别基因紧要富集正在氧化还原响应和药物代谢途径,CYP450酶基因和加入代谢途径和抗氧化响应的卵白质明显上调,很多CYP450卵白正在管理后均发扬出上调表达。CYP450酶代谢相干的氧化还原酶活性途径明显富集,多个正在转录组中明显区另表CYP450基因正在卵白质组学中也显示了相应的表达,而且其表达拥有必然的时序性。分子对接涌现ZQ-8与CYP6B2和CYP6B6卵白的联络能阔别为-9.2 kcal/mol和-8.6 kcal/mol,拥有较好的联络活性;相较于CYP6B2,CYP6B6的联络口袋较为宽松,ZQ-8与CYP6B6的联络更为牢固,联络能的蜕变幅度(-8.6~-8.4 kcal/mol)幼于CYP6B2与ZQ-8的联络能蜕变幅度(-9.2~-7.2 kcal/mol)。通过哺乳细胞和原核表达体例告捷表达并纯化了棉铃虫CYP6B2和CYP6B6及其共表达的CYP6B2-CPR卵白,并验证了其活性。ZQ-8对棉铃虫CYP6B2和CYP6B6均拥有亲和性,亲和力KD值阔别为74.77 μmol和88.15 μmol。ZQ-8与CYP6B2的联络动力特性发扬为急速联络/慢解离,而与CYP6B6则为急速联络/急速解离,注明ZQ-8与CYP6B6复合物联络较为牢固,且其抗表界作梗的才气略低于比较药剂PBO。体表效力验证结果注明,CYP6B2或许江ZQ-8叔丁基上的甲基氧化成羟基,再氧化成醛,结尾氧化成羧基的才气。
钻探结果不但揭示了棉铃虫氧化大写ZQ-8的机造,也为抗氧化萜酯类化合物的策画供给了新的思绪。

植物爱惜专业2022级硕士钻探生杨龙飞为论文第一作家,韩幼强教化、张国强教化为论文通信作家,王春娟副教化和马铤副教化也加入了该项钻探事务。该钻探受到了国度天然科学基金项目(32260684)和绿色农药宇宙中心实行室盛开课题基金(SKL-GPL-KF-202403)的资帮。