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Research for developing novel insect growth regulators to avoid insecticide resistance and non-target organism toxicity

研究开发新型昆虫生长调节剂以避免杀虫剂抗性和非目标生物毒性

基本信息

批准号：
22H02359
负责人：
塩月孝博
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02359/
关键词：
昆虫成長制御剤選択的害虫防除昆虫ホルモン

项目摘要

島根大学と茨城大学では、カイコに対し2-メチルベンゾイミダゾール（MBMI）の1位に2-クロロベンジル基を持つ誘導体が高い成長阻害活性を示し、3-クロロベンジル誘導体はほとんど活性を持たず、4-クロロベンジル誘導体は成長阻害活性を示さないかわりに早期致死活性が高いことを発見した。このように構造がよく類似した類縁体で活性が全く異なったことから、複数の作用点が存在し、それぞれの標的分子との相互作用・親和性に違いがあることが示唆された。さらに、2-クロロベンジル体と3-クロロベンジル体を同時に投与すると、2-クロロベンジル体の活性が弱められることが分かった。これは標的分子の結合部位で競合するというより体内の移行に関与するキャリアタンパク質上で競合することで2-クロロベンジル体が標的分子への到達するのを阻害した結果ではないかと考察された。島根大学において、新規に1-ベンジル基上に異なる置換基を持つ誘導体を合成したところ、2および4位の電子供与性の置換基を持つものに高い生物活性が認められた。また4位の置換基では、アルキル基では早期致死、アルキルオキシ基では成長阻害を示すことが明らかとなった。農研機構と島根大学で、標的分子候補の幼若ホルモン（JH）結合タンパク質（JHBP）に2つの蛍光発色団を付加したJHセンサーを用いたFRET活性により合成した化合物の親和性を評価したところ、複数の化合物が本来のリガンドである幼若ホルモンより高いFRET活性を示した。JHBPは、JHと結合した複合体のX線結晶構造解析によりエポキシ基の酸素がチロシン128と水素結合することが知られており、農研機構において1-(4-プロピルオキシベンジル)BMBIを結合させた複合体のX線結晶構造解析を行ったところ、プロピルオキシ基の酸素がチロシン128と水素結合していることが分かった。

Shimane University and Ibaraki University have shown that the growth inhibition activity of the 2-terminal group at position 1 of MBMI is high, the growth inhibition activity of the 3-terminal group is high, and the early lethal activity of the 4-terminal group is high. The structure is similar to that of the class, the activity is completely different, the interaction of the target molecule exists, and the affinity is violated. The activity of the 2-and 3-membered molecules is weak and the activity of the 2-and 3-membered molecules is weak. The binding sites of the target molecules overlap with each other, and the migration of the target molecules in vivo is related to the qualitative overlap with each other. As a result, the target molecules are prevented from reaching the target molecules. Shimane University has established a new regulation for the synthesis of 1-position, 2-position and 4-position electron donor substitution groups with high biological activity. The 4-position substitution base is not early lethal, and the 4-position substitution base is not growth resistant. Agricultural Research Institute of Shimane University, Target Molecular Candidate JH (JHBP), JHBP (JHBP), JHBP, JHBP, JH X-ray crystal structure analysis of JHBP, JH and BMBI complexes was carried out by Agricultural Research Institute.