【摘 要】
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为探究琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂与灰葡萄孢Botrytis cinerea琥珀酸脱氢酶(SDH)(以下简称BcSDH)的结合方式,阐明BcSDH对SDHI类杀菌剂产生抗性的结构生物学机制,通过同源建模构建了BcSDH的三维模型,通过分子对接预测了5种SDHI(异丙噻菌胺、氟吡菌酰胺、氟唑菌酰胺、吡噻菌胺和啶酰菌胺)与野生型和突变型BcSDH的亲和力及结合模式之间的变化,分析其抗药性机制,对相关突变位点进行保守性预测,并分析突变类型.结果表明:5种SDHI与BcSDH具有较强的亲和力,其中酸部分
【机 构】
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云南农业大学 云南生物资源保护与利用国家重点实验室,昆明 650201;云南省农业科学院 农业环境资源研究所,昆明 650201;云南农业大学 云南生物资源保护与利用国家重点实验室,昆明 650201
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为探究琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂与灰葡萄孢Botrytis cinerea琥珀酸脱氢酶(SDH)(以下简称BcSDH)的结合方式,阐明BcSDH对SDHI类杀菌剂产生抗性的结构生物学机制,通过同源建模构建了BcSDH的三维模型,通过分子对接预测了5种SDHI(异丙噻菌胺、氟吡菌酰胺、氟唑菌酰胺、吡噻菌胺和啶酰菌胺)与野生型和突变型BcSDH的亲和力及结合模式之间的变化,分析其抗药性机制,对相关突变位点进行保守性预测,并分析突变类型.结果表明:5种SDHI与BcSDH具有较强的亲和力,其中酸部分插入BcSDH活性腔底,胺部分在活性腔口,能够形成牢固的疏水作用、氢键、卤键、π-π堆积作用和π-阳离子等相互作用.B-P225F氨基酸残基突变(以下简称突变)会造成活性腔口变窄,使得SDHI酸部分不能进入活性腔;B-P225L突变会造成异丙噻菌胺、氟吡菌酰胺和吡噻菌胺与靶标蛋白的结合模式发生变化,亲和力降低;B-H272R突变后,活性腔底变窄,与SDHI的亲和力下降.另外,保守性分析结果表明,B-P225和B-H272均位于BcSDH的保守区域,B-P225F、B-H272R和B-H272L突变可能为随机突变.因此推测BcSDH的B-P225F和B-H272R突变可能是引起灰葡萄孢对5种杀菌剂产生抗性的主要原因,也可能是引起SDHI类杀菌剂之间交互抗性的主要原因之一;B-P225L突变可能降低灰葡萄孢对部分杀菌剂的敏感性,而不是引起BcSDH对SDHI类杀菌剂产生交互抗性的主要原因.在实际生产中,应采取合理有效的抗性监测治理策略来延缓灰葡萄孢对SDHI类杀菌剂抗性的产生,在SDHI分子设计时也应考虑该位点氨基酸残基突变,避免产生交互抗性.
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