近日，植物保護(hù)學(xué)院/綠色農(nóng)藥全國重點實驗室金豐良/龐銳團(tuán)隊在國際知名學(xué)術(shù)期刊“Molecular Ecology Resources”（中科院一區(qū)Top，IF5year = 7.8）上在線發(fā)表了題為“Insect Cytochrome P450 Database: An Integrated Resource of Genetic Diversity, Evolution and Function”的研究論文。該研究通過廣泛收集和分析昆蟲基因數(shù)據(jù)，構(gòu)建了目前昆蟲學(xué)領(lǐng)域最為廣泛、全面且標(biāo)準(zhǔn)化的綜合昆蟲解毒代謝核心基因細(xì)胞色素P450信息平臺。這為昆蟲抗藥性的形成與適應(yīng)性進(jìn)化研究提供了重要資源。

　　昆蟲是地球上數(shù)量最多、種類最豐富的動物群體，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全產(chǎn)生直接影響。細(xì)胞色素P450在昆蟲體內(nèi)負(fù)責(zé)代謝植物化感物質(zhì)、殺蟲劑和環(huán)境污染物，并在昆蟲抗藥性的形成以及昆蟲與植物之間的相互作用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該基因家族在植物保護(hù)與害蟲防治中也具有重要意義。

　　隨著測序技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，越來越多的昆蟲完成了全基因組測序，發(fā)現(xiàn)了大量的P450基因。然而，這些P450基因的數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一的格式標(biāo)準(zhǔn)以及深度的信息挖掘。本研究從682種昆蟲的高質(zhì)量基因組中識別出P450基因家族。通過對這些重新識別的P450基因進(jìn)行注釋、系統(tǒng)發(fā)育分析和結(jié)構(gòu)解析，研究團(tuán)隊構(gòu)建了昆蟲細(xì)胞色素P450數(shù)據(jù)庫（ICPD），提供關(guān)于昆蟲P450多樣性和結(jié)構(gòu)特征的綜合數(shù)據(jù)。此外，ICPD支持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的交互式可視化，以及分子對接、突變蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相似性計算等服務(wù)。

　　該數(shù)據(jù)庫旨在為學(xué)術(shù)界及相關(guān)領(lǐng)域的用戶提供以下兩方面的支持：(1)一個關(guān)于昆蟲P450基因家族的免費且用戶友好的資源庫；(2)一個允許用戶比較多個P450蛋白結(jié)構(gòu)的工具，并能夠使用任意化學(xué)分子構(gòu)建配體對接。這些資源和工具將大大促進(jìn)對昆蟲P450基因多樣性和進(jìn)化的研究，同時有助于P450酶的挖掘與功能分析，對未來新殺蟲劑的設(shè)計具有重要價值。

　　我校植物保護(hù)學(xué)院/綠色農(nóng)藥全國重點實驗室是該論文的第一完成單位，學(xué)院博士生吳洪鑫與中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的碩士生李鐘晟為論文的共同第一作者。龐銳副研究員和金豐良研究員是該論文的共同通訊作者。參與本研究的還有植物保護(hù)學(xué)院許小霞教授、碩士生鐘梓春、郭玉靜、何柳燕，以及數(shù)學(xué)與信息學(xué)院、軟件學(xué)院的毛宜軍老師和唐德玉教授。此外，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的張文慶教授也參與了研究。本研究得到了國家重點研發(fā)計劃經(jīng)費和數(shù)據(jù)空間技術(shù)與系統(tǒng)全國重點實驗室開放基金的資助。

　　相關(guān)論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1755-0998.14070

　　數(shù)據(jù)庫鏈接：http://www.insectp450.net

文圖/植物保護(hù)學(xué)院 許小霞