日本理化学研究所环境资源科学研究中心化学生物学研究组的专任研究员本山高幸和近藤恭光、特约研究员清水猛、研究主任长田裕之等人组成的研究团队，成功研制出了对产生耐药性的稻瘟病菌有效的化合物。

图1：MBI-D耐药性稻瘟病菌防治化合物Melabiostin的研制
通过化合物阵列从理研NPDepo的化合物中探索与SDH1结合的化合物，发现了强力抑制SDH-WT和SDH-V75M的化合物是NPD13731。然后优化NPD13731的结构，研制出了对MBI-D耐性菌也有效的化合物Melabiostin。（供图：理化学研究所）

防治稻瘟病的环丙酰菌胺（Carpropamid）是1998年推出的农药，被认为是使用方便且高效的农药。研究团队虽然明确了环丙酰菌胺的工作机理，但在2001年就报出了耐药菌的爆发。调查发现，产生耐药菌的原因是环丙酰菌胺的靶酶小柱孢酮脱水酶的V75M发生突变。作为以超高通量探索抑制剂的方法，研究团队自主开发出了化合物阵列技术。

研究团队此次决定利用化合物阵列技术来寻找能抑制小柱孢酮脱水酶（SDH1）的V75M突变酶的化合物，由此发现了可以强力抑制突变的化合物NPD13731。

研究团队接着优化了NPD13731的结构，成功研制出了对黑色素生物合成抑制剂（MBI）的耐药菌（MBI-D）也有效的化合物Melabiostin。

研究团队评估Melabiostin对MBI-D耐药菌的抑制活性发现，利用环丙酰菌胺处理时，30微摩尔（μM，1微摩尔为100万分之1摩尔）浓度即可抑制敏感菌株的黑色素生物合成，但耐药菌株利用100μM浓度下也不能抑制黑色素生物合成。而Melabiostin利用30μM浓度就成功抑制了这两种菌株的黑色素生物合成。

此外，研究团队还分析了Melabiostin抑制稻瘟病菌感染水稻的效果。为水稻使用环丙酰菌胺时，10μM浓度时可完全抑制敏感菌株的感染，但无法抑制耐药菌株感染。而使用Melabiostin时，10μM浓度下即可抑制这两种菌株形成病斑。

图2：Melabiostin对黑色素生物合成的抑制活性评估
在存在Melabiostin的条件下培养稻瘟病菌，评估了对黑色素形成的抑制活性。形成黑色素则会变黑。利用市售MBI-D环丙酰菌胺作为对照。（供图：理化学研究所）

理化学研究所本山专任研究员表示：“通过化合物阵列获得的初始化合物对靶酶的抑制活性较高，但对耐药菌的不是很有效，因此我们合成了各种衍生物，得到了对耐药菌也有效的化合物Melabiostin。今后打算利用此次成功研制的Melabiostin或者改良过的化合物，开发控制稻瘟病的农药。”

【词注】
■稻瘟病：学名为Pyricularia oryzae，是病原性丝状真菌（霉菌）的一种，会导致水稻发生稻瘟病。稻瘟病是水稻最严重的病害，会导致产量大幅下降并破坏稻米的口感。
■化合物阵列：将小分子化合物固定在载玻片上形成的，能以超高通量探索与特定蛋白质结合的化合物。

【论文信息】
期刊：Journal of Agricultural and Food Chemistry
论文：Identification of Scytalone Dehydratase Inhibitors Effective against Melanin Biosynthesis Dehydratase Inhibitor-Resistant Pyricularia oryzae
DOI：10.1021/acs.jafc.1c04984

原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部