数据显示，全世界每年因农作物病虫害所导致的产量损失高达40%，经济损失超过2200亿美元。传统杀虫剂固然有效，但带来的副作用也日益凸显，如环境污染、杀死有益生物，以及害虫抗药性增强等。那么，是否能找到一种绿色、无污染且能够精准打击病虫害的“绿色农药”呢？
靶向农药应运而生。所谓靶向，就是以害虫为靶，针对害虫独特的结构特征而量身打造的一种农药，不仅专一性强，而且安全高效、无污染。
创制绿色农药的关键，在于找到人畜安全的绿色农药分子靶标。2024年12月24日，《细胞（Cell）》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）杨青教授团队的最新研究成果。他们的研究揭示了ABCH转运蛋白转运脂质和外排农药的分子机制，并获得了能够抑制转运功能的小分子抑制剂LMNG。
简单来说，研究解析了害虫的“外部防御”和“解毒”机制，并找到了能直接用于合成绿色农药的有效成分。
“农药分子必须与病虫害体内的生物大分子，也就是所谓的分子靶标相结合，才能产生药效。而这个靶标需要满足两个条件：首先，它必须是人畜和植物所没有的；其次，它必须具有成药性，可以成为靶标药物设计的基础。”杨青介绍。
研究团队发现，ABCH转运蛋白具有多个特点。第一，它能够转运神经酰胺这种物质到昆虫的表皮上，使昆虫具有保湿抗菌的作用。第二，它还与昆虫的排毒过程有关，能够排掉一些对昆虫有害的分子，如农药分子等，从而起到排毒防御的作用。第三，ABCH转运蛋白在昆虫的生长发育过程中起着至关重要的作用，是昆虫对农药产生耐药性的一个关键蛋白质。
“而且ABCH转运蛋白是一种仅存在于昆虫中的蛋白质，因此，它可以作为一个安全的农药设计靶标。”杨青表示，挖掘一个分子靶标并不是一件容易的事情，而解析其三维结构更是难上加难，包括获取膜蛋白以及确定其与底物的结合方式等都需要经过大量的分析和研究。
通过深入研究，科研团队解析了ABCH转运蛋白与脂质分子和杀虫剂分子的独特互作机制，首次揭示了ABCH转运蛋白运输脂质和农药的完整过程，并通过筛选获得了能抑制ABCH转运功能的小分子LMNG。
该项研究将极大地推动并提升农药分子靶标导向的ABCH转运蛋白的研究开发和应用，为针对开发新机制分子靶标、有效解决抗药性问题开辟了全新的思路。
