贵州大学教授李向阳：结构生物学是驱动农药靶标发现与创新的重要手段

         12月21日-22日，第四届现代农业发展论坛在湖北宜昌召开。贵州大学教授李向阳指出，绿色农药创新研究与原创性靶标的发现是农业科技领域的“卡脖子”难题，该课题曾入选中国科协2018年发布的我国科技领域60项重大科学和工程技术难题。

         在植物病原细菌方面，其对全球粮食安全构成重大威胁，加之传统农药的耐药性问题日益突出，开发结构新颖、作用机制独特、高效低毒的新型防治药剂已迫在眉睫。而采用传统模式创制一款新农药，平均需筛选15.9万个化合物，耗费2.86亿美元研发资金，历时11.5年。其中，原创性分子靶标发现、活性分子新结构突破以及创新作用机制构建，是制约农药创制进程的核心瓶颈。

         结构生物学为攻克上述难题提供了关键途径。作为一门运用多种物理化学手段解析生物大分子三维结构并探究其功能的交叉学科，结构生物学不仅有助于农药分子靶标的发现与作用机制创新，更能为克服抗药性提供核心解决方案，已成为突破农药研发瓶颈的关键驱动力。

         以猕猴桃溃疡病防治研究为例，利用结构生物学进行农药靶标发现与作用机制解析已取得重要进展。猕猴桃溃疡病由丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种引起，在我国陕西、四川、广西、贵州等猕猴桃主产区广泛发生，累计感病面积超过百万亩。该病具有发病急、传播快、危害重的特点，目前国内登记用于防治该病的农药不足10种，且多为铜制剂，已出现明显抗药性，尚缺乏高效低毒的防治药剂，新型药剂的研发刻不容缓。

         基于结构生物学手段，李向阳团队集成系列研究成果，在猕猴桃溃疡病菌农药靶标发现方面，解析了该病菌的3个蛋白晶体结构，并基于蛋白靶标筛选出两种潜在靶向药剂。团队还对聚六亚甲基双胍盐酸盐的抑菌机制展开研究。在抗溃疡病药剂作用机制研究方面，揭示了辛菌胺、5-氟吲哚等药剂抑制溃疡病的分子机制。