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CA88

北京时间2024年12月24日24时，国际顶级期刊《细胞（Cell）》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）杨青教授团队的最新研究成果，该研究首次揭示了ABCH转运蛋白运输脂质和外排农药的完整过程。这是杨青团队继2022年在《自然（Nature）》上揭示几丁质生物合成机制以来在昆虫学和农药靶标学领域的又一重大突破。该研究为开发安全、低抗性的绿色农药奠定了重要基础。

创制绿色农药的关键，在于找到人畜安全的绿色农药分子靶标。该研究在昆虫体内发现了一类特殊的蛋白质—ABCH转运蛋白。这类蛋白负责将脂质运输到昆虫表皮，从而防止昆虫脱水并抵御病原微生物的入侵。ABCH存在于所有昆虫中，但不存在于人类、脊椎动物和植物中，因此是一个待开发的、理想的农药分子靶标。该研究阐释了ABCH将细胞膜中的脂质小分子——神经酰胺转运到几丁质表皮以及外排杀虫剂“苯氧威”给细胞解毒的精妙机制，揭示了ABCH像一个“挤压泵”一样将神经酰胺和杀虫剂分子送出细胞外的动态过程。更具挑战的是，研究团队还发现了ABCH转运蛋白的抑制剂分子。这个“X”型的分子完美地将ABCH“卡”在底物结合的状态中，阻止了ABCH外排农药的功能，因而为解决抗药性问题提供了全新的思路。

中国工程院院士钱旭红评论称，“绿色农药创新研究和原创性靶标的发现”是当今植物保护行业和农药产业可持续和高质量发展进程的必然趋势，是研究中必须攀登和抢占的制高点。该项研究首次揭示了昆虫ABCH转运蛋白转运生理底物脂质以及外源杀虫剂底物的分子机制，将极大地推动并提升农药分子靶标导向的ABCH转运蛋白的研究开发和应用。

中国科学院院士康乐认为，脂质分子在细胞内合成之后是如何进入到表皮层的？昆虫又是如何实现外源物质的外排的？这些机制都是昆虫学中的未解之谜。该研究解开了这些科学问题并筛选获得了能抑制ABCH转运蛋白的小分子CA88，为针对开发新机制分子靶标、有效解决抗药性问题开辟了全新的思路，对推动我国农业健康可持续发展具有重大战略意义。