近日,贵州大学刘同先教授团队在中科院一区期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry在线发表题为“Design, Synthesis and Aphicidal Activity of Novel Insect Neuropeptide Kinin Receptor Antagonists, Targeting the Ser2 Ligand Position” 的研究论文。该研究利用计算机辅助设计改造23种桃蚜(Myzus persicae)神经肽Kinin类似物,并通过细胞钙离子流动测定系统筛选出2种具有桃蚜神经肽Kinin受体拮抗效应的肽类化合物,且两种化合物均能够有效控制桃蚜,为新型绿色防控提供了新思路。

论文的设计思路

该研究利用计算机模拟先导化合物与受体的结合模式,在配体的Ser2位置进行改造设计了5个系列共23种Kinin类似物(图1)。通过使用3D-QSAR活性预测模型筛选出了2种候选化合物L02和R01,并对这两种化合物进行了分子对接和分子动力学模拟,预测两种化合物与受体的结合模式(图2)。

图1:桃蚜神经肽Kinin改造示意图

图2:计算机模拟Kinin类似物与受体的结合模式
在CHO细胞中对化合物L02和R01进行了细胞钙离子流动测定,发现两种化合物均具有Kinin受体拮抗效应。随后,通过对桃蚜活体的生物测定,发现两种化合物均具有较好的杀虫活性,且杀虫活性与拮抗效率呈正相关。(图3)。

图3:体内外验证Kinin类似物受体拮抗效应及杀虫活性
贵州大学农学院昆虫研究所刘同先教授和桂顺华副教授为论文共同通讯作者,团队在读博士生冯嘉伟为论文第一作者,团体研究生文露、何康丽和罗丽林参与了部分研究,贵州大学药学院何述钟教授及农学院Guy Smagghe教授在研究过程中给予了重要指导。研究得到贵州省科技计划(黔科合平台人才-BQW[2024]008)和贵州大学引进人才科研基金(贵大领军人才合字[2022]03号)等项目资助。