真菌病害是影响农业丰产的主要病害之一。研究病原菌农药靶标酶作用机制及其表达调控对阐明农药抗性的分子机理,促进高效、低毒、安全的新型农药的研制有着非常重要的意义。本项目采用基因工程技术克隆了柑橘绿霉菌和玉米黑粉菌细胞色素P450-14DM(PdCYP51和UmCYP51)基因,结合分子模拟、同源模建和定点突变技术研究了细胞色素P450-14DM的活性中心结构及其与底物、抑制剂(DMIs)相互作用机理。主要研究成果如下1)完成了柑橘绿霉菌和玉米黑粉菌细胞色素P450-14DM基因克隆表达;构建了多种N端截短突变体,优化了重组表达条件。2)构建了PdCYP51和UmCYP5的同源模建;结合定点突变技术研究了其活性中心结构及与底物相互作用机理。3)建立了基于异源表达的重组CYP51结合光谱体外筛选检测P450-14DM抑制剂(DMI)生物活性的有效方法。4)克隆了玉米黑粉菌CYP51基因侧翼序列和启动子区域;并研究其启动子活性。5)通过同源模建和分子对接,结合PdCYP51光谱分析获得了多种苗头化合物。为研发设计以细胞色素P450-14DM为特异性靶标的新型杀真菌剂农药提供了新思路和新途径。
英文主题词Cytochrome P450-14DM from Fungi; Mechanism of Pesticide Resistance; Expression and Regulation of Genes; Molecule Simulation and Homology Modeling