近日，基因中心作物品質控製與多組學技術創新團隊（籌）在黃曲黴毒素生物合成抑製劑研發方麵取得新進展。研究成果以“Structure-guided discovery of novel AflG inhibitors for aflatoxin contamination control in aspergillus flavus”為題在微生物領域權威期刊Frontiers in Microbiology上在線發表。基因中心與甘肅農業大學資環學院聯合培養研究生王鳳華同學為論文的第一作者，甘肅農業大學資環學院張軍教授、基因中心吳紹文副研究員和晏石娟研究員為該論文的共同通訊作者。

　　黃曲黴毒素（AF）是由曲黴屬真菌產生的高致癌性次生代謝產物，可汙染玉米、花生等重要的糧食作物，是食品安全常見的風險因素之一。因此，開發源頭抑製黃曲黴毒素汙染的方法對於保障食品安全具有重要意義。細胞色素P450酶AflG在AF生物合成的早期階段發揮關鍵作用，催化averantin （AVN）轉化為5’-hydroxy-averantin（HAVN），是毒素防控的重要潛在靶標。但是到目前為止，AflG與底物AVN結合的分子機製尚不清楚，阻礙了靶向AflG的毒素源頭防控技術的開發。

　　本研究創新性地采用綜合多種計算和實驗的方法，分析AflG與底物AVN結合的結構特征，並篩選靶向AflG底物結構口袋的抑製劑。首先，通過基於人工智能的結構建模和微秒級分子動力學（MD）模擬，獲得了對AflG及其結合底物AVN複合物三維結構的新見解。隨後，通過對超過130萬個化合物進行高通量虛擬篩選，確定了具有良好預測對接得分的化合物子集。根據結合自由能計算對這些化合物進行排序，並進一步通過MD模擬和黃曲黴菌外施實驗評估其對AF合成的調控作用，結果發現了兩種新型化合物能夠顯著抑製AF的生物合成。本研究建立了一套從分子原子水平理解AF合成關鍵酶功能機製到高效篩選抑製劑的方法體係，為解決黃曲黴毒素汙染問題提供了新的思路，對農產品中毒素汙染的源頭防控技術開發具有重要的理論意義和潛在應用價值。

　　該研究得到國家自然科學基金、甘肅省自然科學基金、廣州市基礎與應用基礎研究項目等多個科研項目的資助。

　　原文鏈接：https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1425790