植物保守性DHFR-TS结构解析揭示新型选择性除草剂靶点

为解决除草剂抗性杂草威胁全球粮食安全的问题，研究人员通过解析拟南芥(Arabidopsis thaliana)双功能酶二氢叶酸还原酶-胸苷酸合成酶(DHFR-TS)的晶体结构，开发出针对AtDHFR-TS1的高选择性除草抑制剂，并通过大规模虚拟筛选发现新型抑制剂支架，为除草剂研发提供全新作用靶点。

　　现代农业依赖除草剂保障产量，但抗性杂草的蔓延正威胁着这一防线。在这项突破性研究中，科学家们将目光投向疟疾药物靶点——双功能酶二氢叶酸还原酶-胸苷酸合成酶(dihydrofolate reductase-thymidylate synthase, DHFR-TS)。通过解析模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AtDHFR-TS1晶体结构，发现其独特的二氢叶酸还原酶(DHFR)活性位点和连接域结构，打破了既往对双功能DHFR-TS蛋白的分类认知。

这一植物特有的结构特征成为研发"精准除草"武器的关键。研究者不仅设计出能特异性抑制AtDHFR-TS1而不影响人类DHFR的高选择性除草剂，更通过海量化合物库的虚拟筛选，挖掘出具有全新分子骨架的抑制剂。这些发现如同在杂草防治领域投下一枚"结构生物导弹"，为应对抗性杂草危机提供了创新解决方案，同时也为其他作物保护策略的开发开辟了新途径。