目前,針對(duì)農(nóng)作物細(xì)菌性病害的防治藥劑,如葉枯唑,噻菌銅已使用多年,隨之而來(lái)的毒性問(wèn)題和頻繁的抗藥性問(wèn)題,迫切需要一批新穎的、高效的殺菌劑進(jìn)行替代。在尋找新靶標(biāo)的過(guò)程中,細(xì)胞分裂蛋白FtsZ,作為真核生物微管蛋白的同源類(lèi)似物,同為GTP酶家族的一員,在細(xì)菌的二分裂進(jìn)程中極為重要。因此,近年在醫(yī)藥領(lǐng)域中,探索并發(fā)展了許多以FtsZ為靶標(biāo)的殺菌劑,其能夠通過(guò)干擾FtsZ的聚集,從而達(dá)到抑制細(xì)菌二分裂的目的。因此,以FtsZ為靶標(biāo)的殺菌劑的研發(fā)也顯現(xiàn)出了強(qiáng)有力的應(yīng)用前景。本論文通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及修飾、計(jì)算機(jī)輔助驗(yàn)證,初步確定化合物設(shè)計(jì)的可行性,隨后通過(guò)化合物的合成,活性測(cè)試,靶向性驗(yàn)證等一系列驗(yàn)證方法,首次合成了一類(lèi)靶向水稻黃單胞菌FtsZ的抑制劑。同時(shí),建立了基于水稻黃單胞菌FtsZ蛋白為作用靶標(biāo)的藥物篩選平臺(tái),通過(guò)離體的殺菌活性測(cè)試、細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀(guān)察以及離體的酶活性篩選,綜合評(píng)價(jià)化合物的靶向性,為尋找具有靶向水稻黃單胞菌FtsZ蛋白的先導(dǎo)結(jié)構(gòu)提供技術(shù)支撐�，F(xiàn)將本論文工作總結(jié)如下:（1）設(shè)計(jì)、合成了3個(gè)系列共75個(gè)化合物。其中Ⅰ系列22個(gè),Ⅱ系列29個(gè)化合物,Ⅲ系列24個(gè)化合物。所有化合物的結(jié)構(gòu)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)列表
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 農(nóng)藥的發(fā)展簡(jiǎn)史
    1.2 植物細(xì)菌性病害及研究現(xiàn)狀
    1.3 靶標(biāo)研究的重要性
    1.4 FtsZ抑制劑的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 FtsZ蛋白的結(jié)構(gòu)和功能
        1.4.2 FtsZ的特點(diǎn)
        1.4.3 作用于FtsZ蛋白的醫(yī)藥類(lèi)小分子抑制劑
        1.4.4 作用于微管蛋白的農(nóng)藥類(lèi)小分子抑制劑
        1.4.5 FtsZ蛋白與tubulin及其抑制劑的異同點(diǎn)
    1.5 計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要
        1.5.1 同源模建(Homology modeling)
        1.5.2 分子對(duì)接
    1.6 本論文的立題思路與目的
        1.6.1 研究目的及意義
        1.6.2 研究方案
        1.6.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 同源模建與分子對(duì)接
    2.1 FtsZ蛋白的同源模建
    2.2 FtsZ蛋白與小分子的分子對(duì)接
        2.2.1 受體預(yù)處理及原型分子生成
        2.2.2 小分子配體的來(lái)源及準(zhǔn)備
        2.2.3 參數(shù)設(shè)置
        2.2.4 結(jié)果與討論
    2.3 本章小結(jié)
第三章 目標(biāo)化合物的合成
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        3.1.1 有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.2 生化實(shí)驗(yàn)部分
    3.2 目標(biāo)化合物的合成
        3.2.1 Ⅰ系列N'-肉桂酰取代的肉桂酸酰肼衍生物的合成
        3.2.2 Ⅱ系列(Z)-5-苯乙烯基羅丹寧-N-苯基乙酰胺類(lèi)衍生物的合成
        3.2.3 Ⅲ系列含(E)N’-肉桂�；�-3-(吡啶-3-基)丙烯酰肼結(jié)構(gòu)的吡啶鹽衍生物的合成
    3.3 本章小結(jié)
第四章 靶向FtsZ蛋白的目標(biāo)化合物的作用機(jī)制研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
    4.2 水稻黃單胞菌FtsZ蛋白克隆、表達(dá)和純化
        4.2.1 ftsZ基因的載體構(gòu)建
        4.2.2 重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化
        4.2.3 XooFtsZ蛋白的小試表達(dá)
        4.2.4 表達(dá)菌的擴(kuò)大培養(yǎng)
        4.2.5 XooFtsZ蛋白的純化
        4.2.6 XooFtsZ蛋白的濃度測(cè)定
    4.3 水稻黃單胞菌FtsZ的 GTPase活性實(shí)驗(yàn)條件篩選
        4.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制
        4.3.2 FtsZ蛋白的酶活性實(shí)驗(yàn)條件篩選
    4.4 水稻黃單胞菌FtsZ與小分子的相互作用實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)分析方法
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)方法
    4.5 水稻黃單胞菌FtsZ的自組裝實(shí)驗(yàn)
    4.6 水稻黃單胞菌FtsZ的二級(jí)結(jié)構(gòu)變化
    4.7 水稻黃單胞菌的形態(tài)學(xué)觀(guān)察
    4.8 本章小結(jié)
第五章 目標(biāo)化合物的生物活性測(cè)試
    5.1 抗植物病原細(xì)菌活性方法
    5.2 體外抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)方法
    5.4 抗水稻黃單胞菌的活體實(shí)驗(yàn)方法
    5.5 植物毒性測(cè)試
    5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析
        5.6.1 Ⅰ系列化合物的生物活性測(cè)試結(jié)果
        5.6.2 Ⅱ系列化合物的生物活性測(cè)試
        5.6.3 Ⅲ系列化合物的生物活性測(cè)試結(jié)果
    5.7 Ⅲ系列抗水稻黃單胞菌的活體活性
        5.7.1 200 mg/L濃度下Ⅲ_7和Ⅲ_8對(duì)水稻白葉枯病的活體治療活性
        5.7.2 200 mg/L濃度下Ⅲ_7和Ⅲ_8對(duì)水稻白葉枯病的活體保護(hù)活性
    5.8 Ⅲ系列的植物毒性測(cè)試
    5.9 Ⅲ系列的細(xì)胞毒性測(cè)試
    5.10 本章小結(jié)
第六章 目標(biāo)化合物的作用機(jī)制研究
    6.1 Ⅲ系列化合物靶向FtsZ蛋白的作用機(jī)制研究
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        6.1.2 化合物的GTPase活性實(shí)驗(yàn)
        6.1.3 化合物對(duì)FtsZ的組裝影響
        6.1.4 化合物與XooFtsZ的解離常數(shù)的測(cè)定
        6.1.5 化合物與FtsZ的圓二色譜研究
        6.1.6 化合物與分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)
        6.1.7 細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀(guān)察
        6.1.8 化合物Ⅲ_7對(duì)XooFtsZ表達(dá)的影響
        6.1.9 化合物Ⅲ_7對(duì)XooftsZ的mRNA相對(duì)表達(dá)量的影響
        6.1.10 Ⅲ系列化合物鏈長(zhǎng)對(duì)蛋白的潛在影響
    6.2 Ⅰ系列和Ⅱ系列化合物靶向微管蛋白的作用機(jī)制研究
        6.2.1 Ⅰ系列化合物靶向微管蛋白的作用機(jī)制研究
        6.2.2 Ⅱ系列化合物靶向微管蛋白的作用機(jī)制研究
    6.3 本章小結(jié)
第七章 基于天然產(chǎn)物的FtsZ抑制劑的篩選平臺(tái)的建立
    7.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
    7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        7.2.1 抗水稻黃單胞菌的活性測(cè)試
        7.2.2 細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀(guān)察
        7.2.3 化合物對(duì)水稻黃單胞菌FtsZ的 GTPase活性初篩
        7.2.4 鬼臼毒素類(lèi)化合物的抑菌活性篩選
        7.2.5 鬼臼毒素類(lèi)化合物的形態(tài)學(xué)觀(guān)察
        7.2.6 化合物與XooFtsZ的分子對(duì)接模型
        7.2.7 4’-去甲基表鬼臼毒素的時(shí)間-殺菌曲線(xiàn)
        7.2.8 4’-去甲基表鬼臼毒素抗水稻白葉枯病的活體實(shí)驗(yàn)
        7.2.9 細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀(guān)察
    7.3 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 主要結(jié)果
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 不足之處
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
附件



本文編號(hào)：3735162