基于杀菌剂靶标酶FabH固定化亲和色谱的植物内生菌杀菌活性物质研究
结题报告
批准号:
31572043
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
叶永浩
依托单位:
学科分类:
C1405.植物化学保护
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李圣坤、华修德、张青、武健、曹玲玲、杨廷廷、戴志成、王兴、赵双双
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中文摘要
靶标酶在新农药研发中具有极其重要的作用,大多数高活性农用杀菌剂的作用靶标都是病原物的各种代谢酶系统。FabH是控制细菌脂肪酸生物合成的关键酶,以其为靶标有望开发出对细菌具有选择性而对高等生物无危害的高效、低毒、专一性好的新型杀菌剂。在前期工作基础上,本项目首先通过对杀菌剂靶标酶FabH的固定化研究,制成亲和色谱柱,并与LC-UV-MS系统联用,建立一套快速识别复杂组分中杀菌活性成分的检测与分析体系;其次,以代谢产物结构丰富的植物内生菌为资源,运用该体系从其发酵产物中识别具有FabH抑制活性的组分,进行定点分离和结构鉴定;最后,通过全面的生物活性评价及模拟分子对接,研究化合物杀菌活性、与靶标作用方式及其对作物的安全性,以发现结构新颖、活性显著、选择性好适宜进一步开发的新型杀菌剂先导化合物。本项目将为农药先导化合物的快速发现提供一套具有广泛适用性的高效筛选模式,以促进我国新农药创制研究的发展。
英文摘要
The target enzymes play an important role in the research and development of new pesticides. Most of the targets of highly active fungicides or bactericides are the key enzymes in the metabolism of pathogens. FabH is such a key enzyme that controls the bacterial fatty acid biosynthesis. Inhibitors against FabH are expected to be developed as novel bactericide with high efficiency, low toxicity and good specificity. Based on our preliminary studies, this project aims to investigate the novel secondary metabolites as antagonists in the plant disease control by utilizing endophytes and FabH as resource and identification tool, respectively. Firstly, FabH will be immobilized on composite carrier to prepare affinity chromatography column with specific enzyme bioactivity through immobilization reaction. Coupled with the LC-UV-MS instrument, a system used for efficient and rapid detection and anaylsis of antibacterial active constituents will be established. Then rapid screening for compounds with FabH inhibitory activity from the endophytic fungi will be conducted using this system. Following the tracking separation, structure identification, simulative molecular docking and intensive bioactivity validation, lead compounds with novel structure, significant activity and good selectivity will be finally discovered. It will also provide an effitive and widely applicable screening model for pasticide lead compounds discovery, and promote the development of China’s new pesticide innovation.
本项目获准实施后,项目组全体成员团结协作、共同努力,按照研究计划开展工作,顺利完成了项目计划书中规定的研究内容。本项目首次将控制细菌脂肪酸生物合成的关键蛋白——FabH作为杀菌剂靶标酶引入新农药创制研究领域,成功构建了水稻黄单胞菌FabH蛋白异源表达体系和活性筛选方法;将FabH蛋白固定于壳聚糖复合载体,制成亲和色谱柱,并与HPLC系统联用,建立“固定化酶亲和色谱-HPLC”联用的杀菌活性成分快速检测与分析体系;以3株代谢产物丰富、活性良好的植物内生菌Alternaria alternate ZHGJ5、Nodulosporium sp. A21和Chaetomium globosum 1C51为对象,运用上述体系从菌株的发酵产物中快速识别具有FabH抑制活性的组分,进行定点分离;综合运用各种波谱学方法鉴定代谢产物的化学结构,共获得45个次生代谢产物,其中25个为新结构化合物;通过酶抑制活性测试、室内抑菌活性测试、温室盆栽试验,以及模拟分子对接等方式,发现化合物alterlactone、deoxyisosporothric acid和chaetoindolone A对水稻黄单胞菌FabH蛋白具有显著的抑制作用,同时对水稻白叶枯病具有良好的防治效果,具有作为新型杀菌剂先导化合物进一步开发研究的价值。本项目研究为创制拥有自主知识产权的新型高效、低毒、选择性好的绿色农药品种提供了先导结构,同时也为新农药先导化合物的快速发现提供了一种具有广泛适用性的高效筛选模式,有效促进了新农药创制研究的发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/acs.jafc.8b04996
发表时间:2019
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry
影响因子:6.1
作者:Cao Lingling;Yan Wei;Gu Chenguang;Wang Zhiyang;Zhao Shuangshuang;Kang Shuang;Khan Babar;Zhu Hailiang;Li Jun;Ye Yonghao
通讯作者:Ye Yonghao
New Metabolites from Endophytic Fungus Chaetomium globosum CDW7.
内生真菌球毛壳菌 CDW7 的新代谢物
DOI:10.3390/molecules23112873
发表时间:2018-11-04
期刊:Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Yan W;Cao LL;Zhang YY;Zhao R;Zhao SS;Khan B;Ye YH
通讯作者:Ye YH
DOI:10.3390/molecules21111574
发表时间:2016-11-22
期刊:Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Wang X;Chen YF;Yan W;Cao LL;Ye YH
通讯作者:Ye YH
Colletolides A and B, two new γ-butyrolactone derivatives from the endophytic fungus Colletotrichum gloeosporioides
Colletolides A 和 B,两种新的 γ-丁内酯衍生物,来自内生真菌胶孢炭疽菌 (Colletotrichum gloeosporioides)
DOI:10.1016/j.phytol.2019.08.004
发表时间:2019-10-01
期刊:PHYTOCHEMISTRY LETTERS
影响因子:1.7
作者:Li, Yu;Wei, Wei;Ye, Yong-Hao
通讯作者:Ye, Yong-Hao
Generation of lndoles with Agrochemical Significance through Biotransformation by Chaetomium globosum
通过球毛壳菌生物转化产生具有农用化学意义的吲哚
DOI:10.1021/acs.jnatprod.8b01101
发表时间:2019
期刊:Journal of Natural Products
影响因子:5.1
作者:Yan Wei;Zhao Shuang Shuang;Ye Yong Hao;Zhang Yang Yang;Zhang Yue;Xu Jia Yun;Yin Sheng Mei;Tan Ren Xiang
通讯作者:Tan Ren Xiang
三唑酰肼类化合物NAU-6ad抑制禾谷镰刀菌的作用靶标及结构优化研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    叶永浩
  • 依托单位:
银杏内生菌杀虫、杀菌活性代谢产物研究
  • 批准号:
    30901854
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    叶永浩
  • 依托单位:
国内基金
海外基金