除草剂靶酶-AHAS酶及基因突变体与除草剂设计(Ⅱ).AHAS及W464突变酶与除草活性分子的相互作用

乙酰羟基酸合成酶(AHAS)是磺酰脲类、咪唑啉酮类、三唑嘧啶磺酰胺类及水杨酸类除草剂的作用靶标,大田使用中杂草对这几类除草剂产生抗性的主要因素是AHAS酶的突变。利用大肠杆菌AHAS Ⅱ中464位的色氨酸突变体(W464A、W464F、W464L、W464Y),研究了野生型和突变酶对商品化除草剂(氯嘧磺隆、氯磺隆、咪唑乙烟酸、咪唑喹啉酸)以及烷硫基磺酰脲的敏感性。野生型E. coli AHAS Ⅱ对这些化合物的抑制作用较为敏感,而突变酶对其呈现出不同程度的抗性,使商品化除草剂的抑制常数增加了10~1.0×104倍不等,烷硫基磺酰脲的抑制常数增加幅度较小。烷硫基磺酰脲 1a 对W464L突变酶的高抑制活性,暗示着发展针对靶酶抗性的除草剂的可能性。     

除草剂靶酶—AHAS酶及基因突变体与除草剂设计(I). 野生型和突变型E. coli AHAS II 酶动力学性质的系统研究

针对除草剂敏感型乙酰羟基酸合成酶E. coli AHAS II的抗性域,引入W464A、W464F、W464L、W464Y点突变。采用Megaprimer PCR定点突变,测序鉴定,构建了4个E. coli AHAS IIW464位点的突变体。通过对E. coli AHAS II野生型及突变体动力学性质的测定,发现它们对于底物—丙酮酸及3种辅助因子(FAD、ThDP、Mg2+)有着不同的特征常数。这些部分抗性酶系的建立以及对动力学性质的系统研究,为探讨AHAS酶对农药分子抗性的作用机制、设计合成新除草剂及其筛选体系提供了基础。