解决蚊虫超强吸血能力的科学家奥秘

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了多巴醛合成酶在虫皮形成中的关键作用、生理功能和独特的分子机制，解决了病媒蚊子吸血量过大的生物学问题。相关研究发表在《自然-通信》上。

昆虫皮不仅可以保护昆虫免受机械损伤和病原菌入侵，还可以防止水分过度流失，在昆虫的运动、呼吸和感觉中也起着关键作用。根据不同的生理需求，昆虫皮可以分为硬皮和软皮。多巴醛合成酶作为控制昆虫皮硬化或光滑的“分子开关”，可以通过催化左旋多巴产生多巴醛，驱动表皮交联反应。然而，多巴醛合成酶的功能和结构类型一直是一个谜。

研究小组以埃及伊蚊和黑腹果蝇为研究模型，灵活运用了多种前沿技术，如基因敲击、固体磁共振和X射线晶体学，发现多巴醛通过调节表皮交联反应直接关系到雌性蚊皮的柔韧性、繁殖能力和吸血能力。此外，研究小组通过分子动力学模拟进一步发现，多巴醛合成酶在功能上与使用相同基础的多巴脱羧酶有明显差异。

研究人员表示，这一发现不仅为新型蚊虫防控策略的发展奠定了坚实的基础，也为氧原子依赖酶的设计提供了新的思路，促进高价值芳香化合物的生产。