基于AlphaFold3与分子模拟联用解析咪唑噻二唑类化合物与昆虫蜕皮激素受体的结合模式

为解决咪唑噻唑类化合物(ITDs)与鳞翅目昆虫蜕皮激素受体(EcRs)结合机制不明确的问题，研究人员通过AlphaFold3深度学习模型预测结合模式，结合分子动力学模拟和自由能计算筛选候选构象。该研究揭示了ITDs通过诱导契合机制与EcR结合的分子基础，为新型害虫控制剂研发提供理论支撑。

　　

这项研究聚焦于非甾体类蜕皮激素激动剂——咪唑噻二唑类化合物(Imidazothiadiazoles, ITDs)的作用机制。尽管前期定量构效关系(QSAR)分析和分子对接已证实ITDs对鳞翅目昆虫蜕皮激素受体(Ecdysone Receptors, EcRs)具有高亲和力，但其精确结合模式仍属未解之谜。

研究团队创新性地采用AlphaFold3这一预测生物分子相互作用的深度学习模型，成功生成ITDs-EcR复合物的多种结合构象候选。通过聚类分析、分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟和结合自由能计算等多重筛选，最终确定的结合模式不仅合理解释了已知ITDs类似物的活性数据，还与团队新合成的化合物实验数据高度吻合。

值得注意的是，ITDs与EcR的结合展现出典型的诱导契合机制(induced-fit mechanism)，这种动态变化过程是传统分子对接算法难以捕捉的。该发现为理解其他难以通过实验解析的农药-靶标相互作用提供了方法论范式，相关成果已发表于《Society of Chemical Industry》期刊。图文摘要生动展示了ITDs类似物与受体结合的关键构象特征，为后续基于结构的农药设计指明方向。