氨基酸替代对乙酰辅酶A羧化酶结合亲和力的直接影响和间接影响

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Direct and Indirect Influence of Amino Acid Substitution in Acetyl-Coenzyme A Carboxylase on Binding Affinity of Cyclohexanedione Oxime Herbicides

本研究分析了ACCase的I1781L和D2078G突变体对herbicide的抵抗机制。测试不同取代的DIMs化合物，发现甲基取代的A1化合物对突变体均有效，其抗药因子（RF）≤5，且有效剂量低于100 g a.i. ha?1。分子动力学模拟表明，配体与受体特定残基的范德华相互作用是活性变化的关键因素。

　　

乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）是禾本科植物中重要的除草剂靶标。质体ACCase的羧基转移酶结构域中的I1781L和D2078G突变使其对所有类别的ACCase抑制剂都具有抗性。据推测，I1781L突变会由于结合位点的空间位阻增加而降低环己二酮肟（DIMs）的结合亲和力。研究发现，含有肟碳上甲基的DIMs处理后，具有I1781L突变的黑草的抗性低于相应的商业除草剂。研究还观察到烷基链长度与抗性因子（RF）之间存在相关性。化合物A1含有甲基，对D2078G突变也有效，在抗性植株中的抗性因子RF不超过5，且其除草效果低于100克活性成分/公顷（g a.i. ha^–1）。同源建模和分子动力学模拟表明，配体与受体中特定残基之间的范德华相互作用导致了观察到的活性变化。