基于靶酶AHAS生物合理設(shè)計(jì)幾類新抑制劑及其合成與活性驗(yàn)證.pdf

1、乙酰羥酸合成酶（AHAS）是存在于細(xì)菌、真菌、海藻和植物體內(nèi)的一種重要的生物合成酶，但是在動(dòng)物體內(nèi)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，它催化生物體內(nèi)支鏈氨基酸的合成，促進(jìn)生物的生長(zhǎng)發(fā)育。AHAS是整個(gè)支鏈氨基酸合成過(guò)程中的第一個(gè)酶，催化兩個(gè)平行的反應(yīng)。因此，可以把AHAS作為除草劑的靶酶，通過(guò)抑制AHAS，阻礙了支鏈氨基酸的生物合成，進(jìn)而達(dá)到除草目的。
　　 在已報(bào)道的酵母AHAS和氯嘧磺隆的復(fù)合物2.8 A高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（PDB代碼1NOH）以及擬

2、南芥AHAS和氯嘧磺隆的復(fù)合物2.5 A高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（PDB代號(hào)1YBH）基礎(chǔ)之上，用分子對(duì)接程序DOCK4.0進(jìn)行了有機(jī)小分子三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)ACD-3D的虛擬搜尋和篩選。經(jīng)過(guò)能量打分，得到了296個(gè)預(yù)期結(jié)合能較負(fù)的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)果為新穎AHAS抑制劑的設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)提供了有用的結(jié)構(gòu)信息。
　　 我們以這些命中結(jié)構(gòu)的分子特征信息為基礎(chǔ)，結(jié)合本課題組對(duì)AHAS抑制劑的研究，以全新的思想，脫開(kāi)已有的AHAS抑制劑的結(jié)構(gòu)模式，利用生物電

3、子等排和活性片段拼接等方法設(shè)計(jì)合成了吲哚二酮、磺酰胺、酰胺、二硫醚等6類52個(gè)新型的具有潛在活性的AHAS抑制劑，它們的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)了核磁共振氫譜、質(zhì)譜、紅外光譜以及元素分析的確證，并且培養(yǎng)了化合物Ⅱ-c和Ⅴ-b的單晶，其結(jié)構(gòu)也已經(jīng)由X-射線所證實(shí)。
　　 對(duì)所有合成的化合物進(jìn)行了體內(nèi)和體外的生物活性測(cè)定。初步的離體活性結(jié)果表明，在100μg/mL濃度下，化合物Ⅳ-c、Ⅳ-d、Ⅳ-g顯示出較好的抑制活性，對(duì)擬南芥AHAS的抑制率分別

4、為66％、75％和68％；在10μg/mL濃度下，抑制性分別為27％、35％和28％?；衔铫?a和Ⅵ-b在100μg/mL和10μg/mL濃度下都表現(xiàn)出一定的抑制性，分別為40％，53％（Ⅵ-a）和38％，54％（Ⅵ-b）。初步的活體活性結(jié)果表明，在100μg/mL濃度下，化合物Ⅰ-g對(duì)稗草地上部分的抑制率為65.9％，化合物Ⅴ-f對(duì)油菜胚根生長(zhǎng)抑制率為66.1％。在100克/畝的劑量下，化合物Ⅰ-f對(duì)反枝莧莖葉的生長(zhǎng)抑制率為84.0