靶向鳞翅目蜕皮激素受体重叠结合口袋的新型类似物虚拟筛选与活性评价及其在害虫防控中的应用

　　本研究通过构建鳞翅目蜕皮激素受体（EcR/USP）的双配体药效团模型（S1&S2）与复合活性口袋（Combine），对SPECS数据库进行多级虚拟筛选，获得13个先导化合物。采用表面等离子共振（SPR）技术首次建立小菜蛾PxEcR/USP-LBD结合活性评价体系，发现VS-13（Kd=0.2±0.03?μM）等化合物结合活性优于商业化杀虫剂甲氧虫酰肼，并通过分子对接揭示Trp525/Met379等关键残基的相互作用机制，为新型非蜕皮激素类昆虫生长调节剂（IGRs）开发提供创新策略。

　　

Section snippets

Protein and small molecule database preparation

本研究使用的Heliothis virescens EcR/USP复合物三维晶体结构来源于蛋白质数据库（PDB）。晶体复合物中HvEcR/USP结合的配体包括PonA（PDB ID:1R1K）、20E（PDB ID:2R40）、BYI06830（PDB ID:1R20）和BYI06846（PDB ID:3IXP）。筛选使用的SPECS数据库包含200,187个小分子化合物。

Ligand pharmacophore model based on the Lepidoptera EcR

蜕皮激素类似物可分为蜕皮激素类与非蜕皮激素类，分别结合于EcR的S1和S2口袋。通过分析四个鳞翅目EcR结构（PDB: 1R1K, 2R40, 1R20, 3IXP）中受体-配体相互作用，构建了S1与S2口袋的药效团模型。如图1a所示，鳞翅目EcR包含两个活性结合位点：蜕皮激素类似物结合口袋S1（PDB: 1R1K, 1R20）和非蜕皮激素类似物结合口袋S2。

Conclusion

本研究基于鳞翅目EcR中蜕皮激素与非蜕皮激素类小分子相互作用共同关键氨基酸，构建了可筛选多类蜕皮激素类似物的配体药效团模型S1和S2，并建立了对应S1与S2口袋的扩展活性腔Combine_2_MD。结合农药相似性规则与分子对接技术，实现了高效虚拟筛选，为针对鳞翅目害虫的新型非蜕皮激素类似物设计与发现提供了有效策略。