JIPB | 中国农业大学植物保护学院刘俊峰团队利用“分子胶”策略开发新型杀菌剂

分子胶 (molecular glue) 作为桥梁分子, 通过同时与E3泛素连接酶和目标蛋白 (非该E3的天然底物) 相结合, 介导两种蛋白之间的相互作用, 进而通过泛素——蛋白酶体途径引起目标蛋白降解。目前, 在医药中, 沙利度胺 (Thalidomide)、来那度胺 (Lenalidomide)、泊马度胺 (Pomalidomide) 等作为分子胶已被用于降解不可成药靶点。然而, 基于分子胶策略进行新型农药研发未见报道。

近日, JIPB在线发表了中国农业大学植物保护学院刘俊峰教授团队题为“Gluing rice E3 ligase and pathogen effector for disease control”的文章 (https://doi.org/10.1111/jipb.70193), 首次明确了分子胶策略在农药研发上应用的可能性。

该研究基于水稻——稻瘟菌的互作系统。APIP6是一种水稻胞内的E3泛素连接酶, 正调控水稻对稻瘟菌的免疫。AVR-PikC是一种在稻瘟菌生理小种中广泛存在的效应蛋白, 可进入水稻细胞, 但目前尚未发现可识别该蛋白的免疫受体。该研究通过DNA编码的化合物库, 筛选到小分子B93 (图1A)。体外的表面等离子共振和Pull-down实验表明, B93可同时与APIP6-RING (APIP6的RING结构域) 和AVR-PikC互作, 并可介导两种蛋白形成复合物; 体内的Co-IP和水稻接种实验表明, B93可介导AVR-PikC被蛋白酶体降解, 且能抑制含有AVR-PikC基因的稻瘟菌对含有APIP6基因的水稻的致病力 (图1B-E)。

图1 分子胶B93可介导AVR-PikC被泛素化降解

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