植物生物学家发现有前景的新型杀菌剂

加州大学戴维斯分校的研究人员发现了一种有前景的新型杀菌剂，可以对抗破坏性的作物疾病。这种化学物质ebselen预防了苹果、葡萄、草莓、西红柿和玫瑰的真菌感染，并改善了水稻先前存在的真菌感染症状

真菌病原体几乎占全球作物损失的四分之一。在美国，这些损失每年约为1500亿美元。然而，在过去的50年里，杀菌剂的开发一直很缓慢，这主要是因为研究人员很难确定靶向的分子途径

在2月29日发表在《自然通讯》上的一项新研究中，加州大学戴维斯分校的研究人员确定了针对自噬的候选杀菌剂，自噬是一种细胞循环过程，最近被证明对真菌致病性至关重要

使用一种基于生物发光的新筛选方法，研究人员确定了30种抑制真菌自噬中一个关键酶步骤的化学物质。最有前景的候选药物依布赛林已被证明对人类具有抗炎和神经保护特性，在预防体外真菌生长方面比目前可用的杀菌剂更有效

“抑制自噬显著降低了几种毁灭性真菌病原体的致病性，”资深作者、植物生物学系教授兼主任Savithramma Dinesh Kumar说。“我们的发现提供了分子见解，将有助于开发下一代抗真菌化合物。”

一种新的杀菌剂靶标

自噬是真菌、植物和动物细胞中的一个重要过程，使它们能够回收细胞成分并去除有毒废物。由于最近的研究表明自噬与真菌致病性有关，研究人员假设阻断自噬会抑制真菌感染。他们开始鉴定抑制真菌自噬的化学物质，重点是该途径中的一个关键步骤——ATG4酶切割ATG8蛋白。

为了鉴定抑制这种反应的化学物质。该团队开发了一种测试，使他们能够观察反应何时发生和何时被阻断。然后，他们测试了真菌在2700种不同化学物质存在下酶切ATG8的能力，这些化学物质来自美国食品药品监督管理局批准的化合物库。这种方法比其他筛选方法有优势，因为它可以非常快速地测试大量化学品

研究人员总共鉴定了30种抑制切割的化合物和14种增强切割的化合物。他们选择了最有效的抑制剂ebselen进行进一步测试

Dinesh Kumar说，在培养皿实验中，ebselen比目前市场上的药物更好地防止真菌发芽和生长。该团队还表明，ebselen预防了一系列植物物种的真菌感染，同时展示了治疗潜力：当研究人员将这种化学物质应用于以前感染过稻瘟病真菌的水稻植物的叶子时，它有效地消除了感染

Dinesh Kumar说：“我们认为ebselen主要有助于保护植物免受未来的感染，但如果及早使用，它也可以部分克服现有的感染。”

尽管该团队的初步测试表明ebselen特异性抑制真菌中的自噬，但还需要更多的测试来确保其安全性

Dinesh Kumar说：“由于自噬在包括人类在内的不同生物体中高度保守，需要做更多的工作来测试药物的交叉反应性。”

加州大学戴维斯分校的研究人员还计划使用他们的筛选方法来测试更多的化学物质抑制自噬的能力

Dinesh Kumar说：“化学空间非常大，一些化学图书馆有超过50000种化合物。”。“下一步将筛选额外的自噬调节剂，这些调节剂不仅有助于控制植物真菌病原体，还有助于控制人类真菌病原体。”

更正说明（2024年3月2日）：链接的发表论文已更新