Новый механизм действия сельскохозяйственного пестицида флудиоксонила

Фунгицид флудиоксонил, широко используемый для защиты зерна, фруктов и овощей от плесени, убивает грибы с помощью ранее неизвестного механизма, вызывающего метаболический шок в клетках.

Хотя было известно, что для действия флудиоксонила необходим уникальный для грибов белок — гибридная гистидинкиназа (HHK), точный механизм оставался неясным. Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили, что под воздействием флудиоксонила в грибных клетках резко возрастает концентрация высокореактивного альдегида — метилглиоксаля.

Этот альдегид вызывает альдегидный стресс, повреждающий ДНК и белки. Исследование показало, что флудиоксонил ингибирует один из ферментов, участвующих в метаболизме сахаров, что приводит к выбросу избыточного метилглиоксаля. В свою очередь, метилглиоксаль активирует летальный каскад через белок-сенсор HHK.

Ключевую роль в сенсорной функции HHK играют атомы серы в её структуре. Когда исследователи удалили эти атомы, HHK перестала реагировать на флудиоксонил, и клетки стали устойчивыми к нему.

Выводы исследования:

• Механизм действия флудиоксонила — многофакторный. Он вызывает альдегидный стресс, а не просто окислительный стресс.
• Способность флудиоксонила воздействовать на фермент метаболизма сахаров, общий для всех клеток, и производить опасный метилглиоксаль указывает на потенциальный риск для нефунгальных (животных) клеток.
• Авторы призывают пересмотреть влияние этого широко используемого пестицида на животных.

Исследование опубликовано 25 марта в журнале Scientific Reports. Работу возглавляли Тристан Брандхорст и Иэн Кин из лаборатории Брюса Кляйна.