近日，海南大学生命健康学院病媒生物学教授韩谦团队揭示多巴醛合成酶在昆虫软表皮形成中的关键作用、生理功能以及独特的分子机制，破解了病媒蚊虫超大吸血量的生物学谜题。相关研究在《自然—通讯》发表。
巴醛合成酶与多巴脱羧酶晶体结构及酶促反应的对比。课题组供图
昆虫表皮不仅能够保护昆虫免受机械损伤、病原体入侵，还能防止水分的过度流失，在昆虫的运动、呼吸和感觉等生理过程中也发挥着关键作用。根据不同的生理需求，昆虫表皮可分为硬表皮和软表皮。作为调控昆虫表皮硬化或柔化的“分子开关”，多巴醛合成酶可以通过催化左旋多巴生成多巴醛，驱动表皮交联反应。但多巴醛合成酶的功能与结构特征一直是一个未解之谜。
研究团队以埃及伊蚊和黑腹果蝇为研究模型，综合运用了基因敲低、固态核磁共振和X射线晶体学等多种前沿技术，发现多巴醛通过调控表皮交联反应直接影响雌蚊表皮柔韧性、繁殖能力及吸血量。此外，研究团队通过分子动力学模拟进一步发现，多巴醛合成酶与利用相同底物的多巴脱羧酶在功能上存在明显差异。
研究人员表示，该发现不仅为开发新型蚊虫防控策略奠定了坚实的基础，同时也为设计氧分子依赖性酶促反应生产高价值芳香化合物提供了新的思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59723-0
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