北京時間12月25日，《細胞（Cell）》發表中國農業科學院深圳農業基因組研究所楊青教授團隊的最新研究成果。研究首次揭示了ABCH轉運蛋白運輸脂質和外排農藥的完整過程，為開發安全、低抗性的綠色農藥奠定了重要基礎。

　病蟲害對全球糧食安全、貿易和生計都構成嚴重威脅。據聯合國糧食及農業組織估算，全世界每年因農作物病蟲害造成的產量損失高達40%，經濟損失超過2200億美元。農藥為保護作物、減少經濟損失作出了重要貢獻。高效、生態友好、低抗性的綠色農藥更是農藥產業發展的必然趨勢。

　創製綠色農藥的關鍵，在於找到人畜安全的綠色農藥分子靶標。該研究在昆蟲體內發現了一類特殊的蛋白質——ABCH轉運蛋白。這類蛋白負責將脂質運輸到昆蟲表皮，從而防止昆蟲脫水並抵禦病原微生物的入侵。 ABCH存在於所有昆蟲中，但不存在於人類、脊椎動物和植物中，因此是一個待開發的、理想的農藥分子靶標。該研究首次報道了ABCH轉運蛋白的冷凍電鏡結構，揭示了ABCH轉運蛋白與昆蟲幾丁質表皮主要脂質成分「神經酰胺」和外源性底物殺蟲劑「苯氧威」互作的分子機制。研究發現，ABCH通過招募神經酰胺分子和農藥分子，使其結合在一個狹窄、細長的「拱形」通道中，在ATP水解提供的驅動力下，形成一種「擠壓泵」，將其排出細胞外，從而幫助昆蟲解毒和構建表皮脂質屏障。更具挑戰的是，該研究團隊還發現了ABCH轉運蛋白的抑制劑分子。這個「X」型的分子完美地將ABCH「卡」在底物結合的狀態中，阻止了ABCH外排農藥的功能，為解決抗藥性問題提供了全新的思路。

　中國工程院院士錢旭紅認為，「綠色農藥創新研究和原創性靶標的發現」是當今植物保護行業和農藥產業可持續和高質量發展進程的必然趨勢，是研究中必須攀登和搶佔的制高點。該項研究首次揭示了昆蟲ABCH轉運蛋白轉運生理底物脂質以及外源殺蟲劑底物的分子機制，將極大地推動並提升農藥分子靶標導向的ABCH轉運蛋白的研究開發和應用。

　中國工程院院士宋寶安認為，害蟲對殺蟲劑日益嚴峻的抗性狀況已經成為全球農業害蟲防控所面臨的棘手問題，嚴重威脅著全球糧食供應的穩定與安全。該研究深入解析了昆蟲的抗藥性機制，無疑對有效治理抗性問題具備理論和實踐指導意義。

　中國科學院院士康樂認為，脂質分子在細胞內合成之後是如何進入到表皮層的？昆蟲又是如何實現外源物質的外排的？這些機制都是昆蟲學中的未解之謎。該研究解開了這些科學問題並篩選獲得了能抑制ABCH轉運蛋白的小分子，為開發新機制分子靶標、有效解決抗藥性問題開闢了全新的思路，對推動我國農業健康可持續發展具有重大戰略意義。

　該研究得到了科技部、國家自然科學基金委員會、深圳市、大鵬新區的支持。（記者 羅國淮）