靶向TcCht5的伪非洲防己碱抑制机制研究：为仓储害虫防控提供新型植物源杀虫剂候选分子

本研究首次揭示伪非洲防己碱（PSE）通过特异性抑制赤拟谷盗几丁质酶5（TcCht5）发挥显著拒食活性，结合分子对接（MD）、分子动力学模拟（MDs）及酶活性实验，阐明其通过π-π/阳离子-π相互作用阻断催化进程的机制，为开发靶向几丁质代谢的绿色杀虫剂提供理论依据。

　　

亮点

• 伪非洲防己碱（PSE）首次从花椒根皮中分离，对赤拟谷盗成虫表现出强拒食活性（EC₅₀ = 91.82 μg/mL）。

• 分子对接筛选259种杀虫剂靶标蛋白，确定几丁质酶5（TcCht5）为PSE最强结合蛋白。

• 分子动力学模拟揭示PSE通过π-π/阳离子-π作用结合TRP104/220，而天然底物（GlcNAc）₇通过CH-π作用结合催化核心色氨酸残基。

• PSE通过阻塞酶活性入口、占据催化位点及破坏进程性三重机制抑制TcCht5功能。

• 体外酶活实验与qRT-PCR验证PSE显著抑制TcCht5活性并下调Tccht5基因表达。

结论

本研究确立PSE作为TcCht5的高效抑制剂，其通过特异性结合催化裂隙关键色氨酸残基，破坏几丁质降解进程，从而抑制害虫生长发育。该发现为开发基于植物碱类的靶向型仓储害虫防控剂提供了分子理论基础与候选化合物。