目前,針對農(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,隨之而來的毒性問題和頻繁的抗藥性問題,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)的過程中,細(xì)胞分裂蛋白FtsZ,作為真核生物微管蛋白的同源類似物,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。本論文通過結(jié)構(gòu)設(shè)計及修飾、計算機(jī)輔助驗證,初步確定化合物設(shè)計的可行性,隨后通過化合物的合成,活性測試,靶向性驗證等一系列驗證方法,首次合成了一類靶向水稻黃單胞菌FtsZ的抑制劑。同時,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,通過離體的殺菌活性測試、細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀察以及離體的酶活性篩選,綜合評價化合物的靶向性,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。現(xiàn)將本論文工作總結(jié)如下:（1）設(shè)計、合成了3個系列共75個化合物。其中Ⅰ系列22個,Ⅱ系列29個化合物,Ⅲ系列24個化合物。所有化合物的結(jié)構(gòu)... 

【文章頁數(shù)】：262 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語列表
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 農(nóng)藥的發(fā)展簡史
    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
        1.4.3 作用于FtsZ蛋白的醫(yī)藥類小分子抑制劑
        1.4.4 作用于微管蛋白的農(nóng)藥類小分子抑制劑
        1.4.5 FtsZ蛋白與tubulin及其抑制劑的異同點
    1.5 計算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計簡要
        1.5.1 同源模建(Homology modeling)
        1.5.2 分子對接
    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 研究內(nèi)容
第二章 同源模建與分子對接
    2.1 FtsZ蛋白的同源模建
    2.2 FtsZ蛋白與小分子的分子對接
        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 實驗儀器與試劑
        3.1.1 有機(jī)合成實驗部分
        3.1.2 生化實驗部分
    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 實驗材料
    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蛋白的濃度測定
    4.3 水稻黃單胞菌FtsZ的 GTPase活性實驗條件篩選
        4.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
        4.3.2 FtsZ蛋白的酶活性實驗條件篩選
    4.4 水稻黃單胞菌FtsZ與小分子的相互作用實驗
        4.4.1 實驗原理及數(shù)據(jù)分析方法
        4.4.2 實驗方法
    4.5 水稻黃單胞菌FtsZ的自組裝實驗
    4.6 水稻黃單胞菌FtsZ的二級結(jié)構(gòu)變化
    4.7 水稻黃單胞菌的形態(tài)學(xué)觀察
    4.8 本章小結(jié)
第五章 目標(biāo)化合物的生物活性測試
    5.1 抗植物病原細(xì)菌活性方法
    5.2 體外抗腫瘤活性實驗方法
    5.3 體外細(xì)胞毒性實驗方法
    5.4 抗水稻黃單胞菌的活體實驗方法
    5.5 植物毒性測試
    5.6 實驗結(jié)果討論與分析
        5.6.1 Ⅰ系列化合物的生物活性測試結(jié)果
        5.6.2 Ⅱ系列化合物的生物活性測試
        5.6.3 Ⅲ系列化合物的生物活性測試結(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系列的植物毒性測試
    5.9 Ⅲ系列的細(xì)胞毒性測試
    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 實驗材料
        6.1.2 化合物的GTPase活性實驗
        6.1.3 化合物對FtsZ的組裝影響
        6.1.4 化合物與XooFtsZ的解離常數(shù)的測定
        6.1.5 化合物與FtsZ的圓二色譜研究
        6.1.6 化合物與分子對接實驗
        6.1.7 細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀察
        6.1.8 化合物Ⅲ_7對XooFtsZ表達(dá)的影響
        6.1.9 化合物Ⅲ_7對XooftsZ的mRNA相對表達(dá)量的影響
        6.1.10 Ⅲ系列化合物鏈長對蛋白的潛在影響
    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抑制劑的篩選平臺的建立
    7.1 實驗材料與方法
        7.1.1 實驗材料
    7.2 實驗結(jié)果
        7.2.1 抗水稻黃單胞菌的活性測試
        7.2.2 細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀察
        7.2.3 化合物對水稻黃單胞菌FtsZ的 GTPase活性初篩
        7.2.4 鬼臼毒素類化合物的抑菌活性篩選
        7.2.5 鬼臼毒素類化合物的形態(tài)學(xué)觀察
        7.2.6 化合物與XooFtsZ的分子對接模型
        7.2.7 4’-去甲基表鬼臼毒素的時間-殺菌曲線
        7.2.8 4’-去甲基表鬼臼毒素抗水稻白葉枯病的活體實驗
        7.2.9 細(xì)菌的形態(tài)學(xué)觀察
    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
    8.3 不足之處
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
附件



本文編號：3735162