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昆蟲細(xì)胞色素P450數(shù)據(jù)庫助力昆蟲解毒代謝研究
作者：朱漢斌，李彥華      來源：中國科學(xué)報(bào)
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華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院研究員金豐良和副研究員龐銳團(tuán)隊(duì)，通過廣泛收集和分析昆蟲基因數(shù)據(jù)，構(gòu)建了昆蟲學(xué)領(lǐng)域中最為廣泛、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。該平臺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。近日，相關(guān)成果在線發(fā)表于《分子生態(tài)資源》（Molecular Ecology Resources）。
昆蟲是地球上數(shù)量最多、種類最豐富的動物群體，直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全。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及其與植物之間的相互作用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。此外，該基因家族在植物保護(hù)和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，越來越多的昆蟲已完成全基因組測序，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)以及深入的信息挖掘。
該研究在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃經(jīng)費(fèi)和數(shù)據(jù)空間技術(shù)與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金的資助下，從682種昆蟲的高質(zhì)量基因組中識別出P450基因家族。研究團(tuán)隊(duì)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，構(gòu)建了昆蟲細(xì)胞色素P450數(shù)據(jù)庫（ICPD），提供有關(guān)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(jì)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)域的用戶提供兩方面的支持：一是提供關(guān)于昆蟲P450基因家族的免費(fèi)且用戶友好的資源；二是允許用戶比較多個(gè)P450蛋白結(jié)構(gòu)，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(shí)，它們也有助于P450酶的挖掘與功能分析，對未來新殺蟲劑的設(shè)計(jì)具有重要價(jià)值。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/1755-0998.14070
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