近日，貴州大學綠色農藥全國重點實驗室宋寶安院士團隊在國際化學領域極具影響力的頂級期刊《Chemical Society Reviews》（影響因子39.3）上發表了題為“Chemical management of phytopathogenic bacteria: Emerging compounds, molecular targets and outlook”的綜述論文。該論文系統介紹了植物病原細菌化學防治領域的最新研究進展，全面總結了新型抗菌化合物的結構分類與構效關系，深入探討了基于化學生物學和多組學的靶標發現技術，并對人工智能輔助藥物設計等未來發展方向進行了展望。

植物病原細菌對全球農業生產造成重大威脅，每年經濟損失巨大。目前，田間防治仍主要依賴銅制劑和少數幾種農用抗生素。然而，長期單一的用藥模式導致了嚴峻的抗藥性問題，并帶來了環境污染和潛在的抗性基因轉移風險。面對現有藥劑品種老化、防效下降的現狀，亟需開發具有新骨架、新穎作用機理的綠色高效殺菌劑。該綜述旨在通過整合生物化學與合成化學、靶標發現及新藥設計等領域的最新成果，填補從實驗室發現到田間應用之間的鴻溝，為新型農用抗細菌劑的創制提供科學依據。

論文全面總結了近十五年來報道的具有潛在應用價值的新型抗細菌化合物。團隊通過對大量文獻數據的統計分析，詳細討論了各類活性骨架的構效關系及優化策略。文章重點關注了含硫1,3,4-噁/噻二唑衍生物、異丙醇胺衍生物、介離子類衍生物、喹啉類衍生物、陽離子表面活性劑、手性衍生物以及天然產物衍生物等幾大類化合物。特別是其中的砜類衍生物和異丙醇胺類化合物，在生物活性上展現出顯著優于傳統商品化藥劑的潛力。通過對這些新骨架的系統分析梳理，為后續的分子設計和先導化合物發現提供了豐富的化學空間。

針對新農藥創制中作用靶標不明這一制約新藥設計的瓶頸問題，系統綜述了基于多組學技術的靶標發現技術策略。文章不僅深入闡述了定量蛋白質組學及化學蛋白質組學技術（如ABPP、DARTS）在直接捕獲靶標蛋白中的應用，還全面覆蓋了基因組學（Tn-seq、GWAS）、轉錄組學及代謝組學的前沿進展。通過整合這些技術，研究人員能夠從基因轉錄圖譜、蛋白表達水平及代謝網絡調控等多個維度，系統性地挖掘潛在的分子靶標，從而精準揭示藥劑的作用機理，實現了從傳統篩選向靶標導向設計的跨越。

文章深入解析了新型藥劑的作用機理，特別強調了從宏觀表型觀察向微觀分子靶標確證的跨越。詳細論述了針對五大類關鍵系統的已驗證機制：一方面是針對致病力因子的調控，如通過共價修飾HrpS蛋白阻斷III型分泌系統（TTSS），或靶向RpfF蛋白干擾群體感應（QS）信號合成；另一方面則是鎖定關鍵酶與功能蛋白，針對細菌核心代謝通路的已確證靶標，如丙酮酸激酶（PYK）、二氫硫辛酰胺琥珀酰轉移酶（DLST）、細胞分裂蛋白（FtsZ）以及脂肪酸合成酶（FabF）等。文章指出，明確這些具體的蛋白/酶靶標及其與藥劑分子的結合模式，為擺脫傳統的經驗式篩選，轉向基于靶標導向的藥物設計提供了堅實的理論基礎。

對該領域的未來發展趨勢進行了前瞻性展望。文章指出，人工智能輔助設計將成為未來的重要方向，利用深度學習模型挖掘新活性分子，能夠更高效地預測分子的抗細菌活性與成藥性。此外，開發植物免疫激活劑以調動植物自身防御系統，以及利用超分子組裝技術改善藥劑的理化性質和持效期，也是極具潛力的發展新路徑。未來的植物細菌病害防治研究將更加注重多學科交叉，從單一的化合物篩選轉向基于系統生物學的新藥設計，以創制出更加高效、安全、綠色的農藥新品種。

貴州大學綠色農藥全國重點實驗室的博士研究生伍思凱為第一作者，宋寶安院士為本文的通訊作者。本研究獲得國家重點研發計劃（2022YFD1700300）、貴州省科技重大專項（No.2017-5788-1）及貴州大學科技創新團隊（202403）等項目的資助。

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https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/cs/d5cs00248f