築波大學生存動力學研究中心的丹羽隆介教授、東京藥科大學生命科學部的藤川雄太助教與理化學研究所生命功能科學研究中心控制分子設計研究小組的本間光貴組長等人組成的研究團隊，着眼於蛻皮激素生物合成所需的酶「Noppera-bo」（Nobo），探索出了能夠抑制埃及伊蚊（會引發登革熱、黃熱和寨卡電腦病毒傳染）Nobo（AeNobo）活性的藥劑。研究團隊發現，作爲植物的次生代謝產物而爲人所熟知的類黃酮——去甲基黃豆黃素非常有效，研究團隊還透過X射線晶體結構分析成功地明確了分子層面的作用機制。此外還發現，去甲基黃豆黃素能抑制埃及伊蚊幼蟲的成長。
圖：Noppera-bo的功能與去甲基黃豆黃素的作用模式圖（供圖：築波大學）
昆蟲生長調節劑，擾亂了昆蟲特有的生命現象，並對害蟲有強殺蟲能力和成長抑制能力，但對昆蟲以外的生物沒有任何作用的藥劑。其中，擾亂控制昆蟲蛻皮和變態的昆蟲類固醇激素「蛻皮激素」功能的藥劑備受關注。
因此，研究團隊從東京大學創藥機構擁有9600種化合物的化合物庫中全面搜尋了AeNobo的抑制活性，確定了作爲植物次級代謝產物而爲人所熟知的類黃酮。另外，還研究了市面上容易買到的幾種類黃酮，應答測試的類黃酮有一半以上具有AeNobo的抑制活性。
透過X射線晶體結構分析，研究團隊調查了AeNobo蛋白與類黃酮在分子層面如何相輔作用。由此，成功明確了測試的兩種類黃酮金雀異黃酮（Genistein）和大豆苷元（Daidzein）與AeNobo的蛋白質-分子複合結構。無論哪一種，與構成AeNobo蛋白的氨基酸中第113位的天冬醯胺酸酸殘基之間形成的氫鍵，以及與第39位的苯丙胺酸殘基之間形成的分子間重力對發揮類黃酮的抑制活性都非常重要。
另外，研究團隊還探索了可以進一步強化與AeNobo的氫鍵和重力的類黃酮，發現去甲基黃豆黃素（4、6、7-Trihydroxyisoflavone）的化合物具有非常強的AeNobo抑制活性。利用這種化合物處理埃及伊蚊的若齡幼蟲發現，具有即使是低至0.001％左右的濃度也能明顯抑制幼蟲成長的活性。
丹羽教授表示：「此次的化合物的活性還遠遠低於現有殺蚊劑。我們今後打算與昆蟲生理學、結構生物學、計算科學、有機化學及農藥科學領域的專家合作，繼續操作探索和開發擁有更高活性的藥物。希望將來能開發出實用的昆蟲生長調節劑。」
【詞注】
■Noppera-bo：在雙翅目昆蟲和鱗翅目昆蟲中發揮重要作用的蛻皮激素生物合成酶之一。屬於名爲麩胱甘肽S-轉移酶的一組蛋白質家庭。
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
