由病原真菌所導致的植物病害造成農作物嚴重減產甚至絕產，每年造成全球經濟損失高達數千億美元，并引發糧食危機。一些具有毀滅性危害的作物病害如小麥條銹病、小麥赤霉病、稻瘟病等目前缺少安全有效的防控方法，對這幾類植物病害的有效防控是植物保護領域的世界性難題，也是我國農業領域的重大戰略需求。
病原真菌入侵植物時，其細胞壁中的幾丁質會被植物幾丁質酶水解成幾丁質寡糖，這些寡糖被植物細胞膜受體識別，進而引發植物自身免疫響應，進攻病原真菌。近幾年，人們發現病原真菌能分泌幾丁質脫乙酰基酶修飾自身細胞壁上的幾丁質，從而逃避植物免疫響應，實現侵染。
近日，大連理工大學生物工程學院生物分子靶標研究室在防治植物真菌病害方面取得重要進展，揭示了植物病原真菌幾丁質脫乙?；?CDA)的保守結構特征，并獲得了有望控制植物病害的CDA抑制劑，該研究不僅為設計靶向CDA的抗菌劑提供了結構基礎，更為作物病害防治開辟了一個新的思路。
在這項研究中，作者證明了CDA的幾丁質脫乙?；钚詫φ婢耐耆玖χ陵P重要，并且新發現的CDA抑制劑苯甲羥肟酸(BHA)及其衍生物，可以增強小麥、大豆和棉花對五種危害極為嚴重的病原真菌的抗性。文章報道了兩種具有代表性且在系統發育上距離較遠的植物病原真菌CDA（來自土傳致病真菌大麗輪枝菌的VdPDA1和來自氣傳致病真菌小麥條銹病菌的Pst_13661）的無配體及酶-抑制劑復合物等不同狀態的五個結構。這些結構與生物化學數據共同揭示了植物病原真菌CDA的結構保守性，并闡明了BHA的抑制機制。該研究為設計靶向CDA的綠色農藥開發提供了結構基礎，為作物病害防治提供了一個新策略。
相關成果以題為Inhibition of chitin deacetylases to attenuate plant fungal diseases發表在國際頂級學術期刊Nature Communications(《自然-通訊》)上。大連理工大學為論文的第一完成單位，生物工程學院劉霖、南京農業大學夏業強和中國農業科學院博士研究生李迎晨（大工碩士畢業生）為該論文的共同第一作者，楊青教授、中國農業科學院程紅梅研究員和南京農業大學王源超教授為共同通訊作者。該研究獲得了國家自然科學基金、深圳市科技計劃項目、深圳市大鵬新區科技創新與產業發展專項基金項目的支持。（來源：生物工程學院 編輯：常思萌）
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-39562-7
