近日，我校前沿交叉学科研究院生物学研究中心在国际学术期刊《Journal of Biological Chemistry》上在线发表了题为“Structural basis for juvenile hormone biosynthesis by the juvenile hormone acid methyltransferase ”的研究成果，揭示了保幼激素生物合成酶JHAMT三维结构及催化机制。

     保幼激素（JH）是昆虫体类一种重要的生长调节激素，其精确的时空调控是维持昆虫正常生理过程，保证昆虫正常生长发育的重要条件。JH的合成由一系列的酶催化完成，其中保幼激素酸甲基转移酶JHAMT作为 JH合成的限速酶，位于合成通路的最后一步，负责将前体保幼激素酸JHA催化成有活性的JH。因此JHAMT被认为是抗JH类杀虫剂的重要靶标。并且，由于人畜等动物以及大部分水生动物不含保幼激素合成下游通路，以JHAMT为靶标设计的新型杀虫剂分子对人畜无害，更加环保。然而到目前为止，没有任何昆虫保幼激素酸甲基转移酶JHAMT的三维结构或同源结构被报道。

       在本研究中，报道了首个昆虫保幼激素酸甲基转移酶JHAMT的三维结构，以及JHAMT结合辅因子SAH的复合物结构，和JHAMT结合SAH及产物MF的三元复合物结构，这一整套的晶体结构揭示了JHAMT精确的底物结合位点和结合模式。结构分析发现，JHAMT包含一个相对保守的辅因子结合结构域和特异的底物结合结构域，在底物结合结构域中形成一个L型底物结合口袋，该口袋会特异结合保幼激素酸JHA和法尼酸FA。结构比较发现，JHAMT在识别辅因子SAH和底物时均会发生明显的构象变化，从而更好地结合辅因子或底物。详尽的结构分析、点突变和体外酶活测定帮助我们找到了昆虫JHAMTs保守的催化残基Gln14和His114，并从原子水平阐释了JHAMTs催化保幼激素酸JHA到保幼激素JH的酶活机制。JHAMT的三维结构和催化机制的解析为计算机辅助的抑制剂设计提供了结构靶点，对抗保幼激素类杀虫剂的筛选与设计具有开创式的意义。

        西南大学为该论文成果的独立完成单位，郭鹏超副教授、硕士研究生张韵诗和张丽为论文的共同第一作者，夏庆友教授和赵萍教授为论文的共同通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金和重庆市自然科学基金创新群体科学基金的支持。

        西南大学生物学研究中心团队自2015年开始建设蛋白结构解析平台，并成为国家大科学装置上海光源的优质用户，先后解析报道了BmSP2，BmSerpin18，BmSuc1，BmNPV-ORF75等家蚕重要蛋白，本文是中心独立完成的第6个蛋白结构解析工作。

        论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925821010371?via%3Dihub