D1蛋白酶是植物光合系统II中将D1蛋白前体转化为D1蛋白的酶,是近年来发现的可作为除草剂研究的新作用靶标。本项目采用D1蛋白酶三维同源模型,通过虚拟高通量筛选得到高等植物D1蛋白酶抑制剂先导化合物结构信息;通过分子对接和物化性质计算,合理设计合成了14个系列、合计225个新化合物;采用培养皿法对全部化合物进行了植株活体生物活性测试;采用高效液相色谱法和表面等离子体共振法对部分化合物进行了酶水平生物活性测试。研究结果表明,乙内酰脲类、异噁唑基噻唑类化合物在药效团特征、理化性质、与D1蛋白酶活性腔对接性质等方面表现较为优异并具有较高的生物活性;同时,部分化合物的酶水平生物活性测试结果表明,这些化合物均对D1蛋白酶表现出竞争性抑制。分子对接发现,所合成的乙内酰脲类和异噁唑基噻唑类化合物均具有三角拓扑分子结构,与D1蛋白酶活性腔具有良好的匹配性,可作为进一步的D1蛋白酶抑制剂的先导化合物进行研究。另一方面,本项目也研究了基于植物细胞水平的生物活性研究方法和基于D1蛋白酶水平的化合物生物活性的荧光极化高通量筛选方法,为高内涵和高通量化合物生物活性筛选奠定了基础。
英文主题词D1 protease; inhibitot; lead compound; surface plasmon resonance; high pressure liquid chromatography