保幼激素(JH)是昆虫等节肢动物中重要的激素之一，它直接调节了昆虫的生长发育、变态及生殖等重要生理学功能。基于JH 在昆虫生长、变态及生殖过程中的核心作用，干扰害虫的保幼激素的生物合成，多年来一直是新农药开发的重要方向。JH的生物合成途径包括上游的甲羟戊酸途径和下游的JH特有途径，并由一系列的酶催化完成。JH合成酶的三维结构及功能分析将为抗保幼激素类杀虫剂的开发提供新的结构靶标，并为害虫防治提供新的途径。

近日，西南大学生物学研究中心研究团队围绕甲羟戊酸激酶(MevK)展开研究，在国际学术期刊《International Journal of Molecular Sciences》上发表了题为“Structural Characterization and Functional Analysis of Mevalonate Kinase from Tribolium castaneum (Red Flour Beetle）”的论文。甲羟戊酸激酶(MevK)是JH生物合成途径上游的关键酶，它负责催化甲羟戊酸磷酸化生成磷酸甲羟戊酸，是JH生物合成不可或缺的环节。本研究成功构建了赤拟谷盗Tribolium castaneum的甲羟戊酸激酶（TcMevK）结构模型，揭示了其为一个紧凑的α/β结构，由N端和C端两个结构域组成。在TcMevK的这两个结构域之间，发现了一个狭窄且深的腔室，专门用于容纳底物和辅因子。通过计算模拟、定点突变和生化分析，研究明确了TcMevK与其辅因子及底物的精确结合方式。实验还发现，在pH 8.0和40°C的条件下，TcMevK对其底物甲羟戊酸展现出最高的活性。通过分析TcMevK基因的表达谱和进行RNA干扰实验，研究表明TcMevK在调控JH生物合成及其他萜类化合物合成中扮演着关键角色。这些成果不仅深化了我们对昆虫MevK结构和生化属性的理解，还为针对MevK的抑制剂开发提供了重要的结构信息。

西南大学生物学研究中心硕士郑浩刚和杨缘缘为论文共同第一作者，郭鹏超副教授为通讯作者。西部（重庆）科学城种质创制大科学中心/西南大学为第一完成单位。该研究得到国家重点研发计划项目（2022YFD1201600），国家自然科学基金（31970468），重庆市自然科学基金（cstc2020jcyj-cxttX0001）和重庆市海归创业创新支持计划（cx2020100）等项目的支持。论文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/25/5/2552