“一剂双靶”新型抑制剂先导结构的生物合理设计与筛选
发布时间：2021-03-29 00:00
果糖-1,6-二磷酸酶（FBPase）和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶（Fba）是参与Calvin循环,糖酵解和糖质新生代谢的重要调控酶,对生命体的能量代谢极其重要,具有重要的医学和农学意义。目前,人体内的Ⅰ型FBPae是治疗Ⅱ型糖尿病的靶标,针对其变构位点的抑制剂在临床试验中。细菌中的Ⅱ型Fba被认为是一种理想的杀菌剂靶标,并且在医用疫苗,免疫检测上都有重大的医用价值。研究表明,蓝藻细胞内的Ⅱ型FBPase兼具有SBPase的功能,是一种双功能酶,即蓝藻FBP/SBPase.现代分子生物学技术证明了蓝藻FBP/SBPase和II型的Fba都是蓝藻生长过程中必不可少的调控酶,是具有开发前景的农药杀藻剂的重要作用靶标。稻瘟病是水稻三大病害之首,因而稻瘟菌杀菌剂的研发和应用受到广泛重视。甾醇14α脱甲基化酶（CYP51）是以三唑类化合物为典型代表的许多重要内吸性甾醇14α脱甲基化酶抑制剂（DMIs）的重要靶酶。三羟基萘酚还原酶（3HNR）和小柱孢酮脱水酶（SD）是黑色素生物合成抑制剂（MBIs）的两个重要靶酶。三环唑等MBIs类抑制剂已经有超过三十多年的使用历史。由于对病原菌没有直接的杀菌或抑...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
本论文的主要创新点
第一章 文献综述——研究背景介绍
1.1 蓝藻水华及其防治
1.2 Calvin循环,糖酵解和糖质新生代谢
1.2.1 Calvin循环
1.2.2 糖酵解和糖异生代谢
1.3 果糖-1,6-二磷酸酶和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶的相关研究
1.3.1 果糖-1,6-二磷酸酶的分类
1.3.2 人和动物的果糖-1,6-二磷酸酶
1.3.3 植物的果糖-1,6-二磷酸酶和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶
1.3.4 大肠杆菌、蓝藻等低等生物的果糖-1,6-二磷酸酶
1.4 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的相关研究
1.4.1 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的分类
1.4.2 Ⅰ型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶
1.4.3 Ⅱ型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶
1.5 水稻稻瘟菌病及其防治
1.5.1 水稻稻瘟病和稻瘟菌
1.5.2 水稻稻瘟病的防治
1.6 甾醇14α去甲基化酶的相关研究
1.6.1 甾醇14α去甲基化酶的结构
1.6.2 甾醇14α去甲基化酶的抑制剂
1.7 黑色素生物合成抑制剂的研究
1.7.1 三羟基萘酚还原酶及其抑制剂
1.7.2 小柱胞酮脱水酶及其抑制剂
1.8 多靶标抑制剂设计的设计策略
1.9 本论文研究的设计思想及目标
1.10 本论文的主要研究工作
第二章 “一剂双靶”新型杀藻剂先导结构的生物合理设计与筛选
2.1 前沿
2.2 蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba的克隆与表达
2.2.1 实验目的
2.2.2 蓝藻FBP/SBPase表达载体的构建
2.2.3 蓝藻FBP/SBPase表达纯化体系的建立
2.2.4 蓝藻Ⅱ型Fba表达载体的构建
2.2.5 蓝藻Ⅱ型Fba表达纯化体系的建立
2.2.6 实验结果与讨论
2.2.7 小结
2.3 蓝藻果糖-1,6-二磷酸酶（FBPase）的结构和功能研究
2.3.1 前沿
2.3.2 蓝藻FBP/SBPase与底物FBP和SBP的分子动力学模拟
2.3.3 蓝藻FBP/SBPase活性空腔氨基酸残基与底物FBP配对能的计算
2.3.4 蓝藻FBP/SBPase的品体培养,解析及定点突变研究
2.3.5 结果与讨论
2.4 蓝藻Ⅱ型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的结构预测及突变研究
2.4.1 前沿
2.4.2 蓝藻Ⅱ型醛缩酶的结构预测
2.4.3 蓝藻Ⅱ型醛缩酶的定点突变
2.4.4 蓝藻Ⅱ型醛缩酶突变体的活性测试
2.4.5 结果与讨论
2.5 针对蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba的双靶酶抑制剂生物合理设计
2.5.1 前言
2.5.2 基于蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba结构的双靶酶抑制剂设计
2.5.3 基于蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba结构的苯甲酰肼类衍生物的合理设计与合成
2.6 双靶抑制剂苗头化合物的活性测试研究
2.6.1 前言
2.6.2 重组酶抑制活性的测定
2.6.3 集胞藻PCC 6803藻体抑制活性的测定
2.6.4 化合物的抑制活性分析
2.7 本章小结
第三章 “一剂双靶”稻瘟菌新型杀菌剂先导结构的生物合理设计与筛选
3.1 前言
3.2 稻瘟菌3HNR和SD的克隆与表达
3.2.1 实验目的
3.2.2 稻瘟菌3HNR和SD表达载体的构建
3.2.3 稻瘟菌3HNR和SD异原表达纯化体系的建立
3.2.4 结果与讨论
3.2.5 小结
3.3 稻瘟菌CYP51的分子模拟研究
3.3.1 前沿
3.3.2 稻瘟菌CYP51的同源模建
3.3.3 稻瘟菌CYP51的分子动力学模拟
3.3.4 结果与讨论
3.4 针对稻瘟菌CYP51与3HNR的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.4.1 前言
3.4.2 基于稻瘟菌CYP51和3HNR受体活性空腔的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.5 针对稻瘟菌CYP51与SD的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.5.1 前言
3.5.2 基于稻瘟菌CYP51与SD受体活性空腔的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.6 双靶苗头化合物的活性测试研究
3.6.1 前言
3.6.2 重组瘟菌CYP51和3HNR酶抑制活性的测定
3.6.3 稻瘟菌菌体及稻瘟菌黑色素分泌抑制活性的测定
3.6.4 化合物的抑制活性分析
3.7 本章小结
第四章 全文总结与展望
4.1 全文总结
4.2 展望
参考文献
附录
个人简历
在读期间发表的学术论文和研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]果糖-1,6-二磷酸酶AMP变构抑制剂的研究进展[J]. 李占梅,别建波,宋宏锐,徐柏玲. 药学学报. 2011(11)
[2]滇池水华分形结构动态研究[J]. 周火艳,王崇云,彭明春,陈美卿. 环境科学与技术. 2011(02)
[3]巢湖蓝藻水华遥感监测初探[J]. 周先传,徐升. 中国环境监测. 2010(03)
[4]稻瘟病化学防治药剂的历史沿革与研究现状[J]. 张传清,周明国,朱国念. 农药学学报. 2009(01)
[5]合成杀藻剂先导化合物的筛选和杀藻效果分析[J]. 陈晓雯,赵良元,杨劭. 化学与生物工程. 2008(09)
[6]武汉东湖甲藻水华与环境因子的关系[J]. 汤宏波,胡圣,胡征宇,况琪军,刘国祥. 湖泊科学. 2007(06)
[7]太湖水华的遥感分析[J]. 吴传庆,王桥,杨志峰,魏斌,王昌佐,厉青. 中国环境监测. 2007(03)
[8]除藻与控藻技术[J]. 过龙根. 中国水利. 2006(17)
[9]黑色素生物合成抑制剂分子生物合理设计研究进展[J]. 赵军锋,丁明武. 世界农药. 2004(05)
[10]蓝藻水华的危害及治理动态[J]. 王扬才,陆开宏. 水产学杂志. 2004(01)
博士论文
[1]基于靶酶结构的新型抑制剂先导化合物的合理设计与筛选研究[D]. 张青叶.华中师范大学 2008
[2]稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）14α-去甲基化酶与抑制剂的结合特性与新型杀真菌剂筛选[D]. 杨娇艳.华中师范大学 2008
硕士论文
[1]以FBPase和SBPase为靶标的抑制剂设计和理论研究[D]. 刘锴.华中师范大学 2009
本文编号：3106493
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
本论文的主要创新点
第一章 文献综述——研究背景介绍
1.1 蓝藻水华及其防治
1.2 Calvin循环,糖酵解和糖质新生代谢
1.2.1 Calvin循环
1.2.2 糖酵解和糖异生代谢
1.3 果糖-1,6-二磷酸酶和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶的相关研究
1.3.1 果糖-1,6-二磷酸酶的分类
1.3.2 人和动物的果糖-1,6-二磷酸酶
1.3.3 植物的果糖-1,6-二磷酸酶和景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶
1.3.4 大肠杆菌、蓝藻等低等生物的果糖-1,6-二磷酸酶
1.4 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的相关研究
1.4.1 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的分类
1.4.2 Ⅰ型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶
1.4.3 Ⅱ型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶
1.5 水稻稻瘟菌病及其防治
1.5.1 水稻稻瘟病和稻瘟菌
1.5.2 水稻稻瘟病的防治
1.6 甾醇14α去甲基化酶的相关研究
1.6.1 甾醇14α去甲基化酶的结构
1.6.2 甾醇14α去甲基化酶的抑制剂
1.7 黑色素生物合成抑制剂的研究
1.7.1 三羟基萘酚还原酶及其抑制剂
1.7.2 小柱胞酮脱水酶及其抑制剂
1.8 多靶标抑制剂设计的设计策略
1.9 本论文研究的设计思想及目标
1.10 本论文的主要研究工作
第二章 “一剂双靶”新型杀藻剂先导结构的生物合理设计与筛选
2.1 前沿
2.2 蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba的克隆与表达
2.2.1 实验目的
2.2.2 蓝藻FBP/SBPase表达载体的构建
2.2.3 蓝藻FBP/SBPase表达纯化体系的建立
2.2.4 蓝藻Ⅱ型Fba表达载体的构建
2.2.5 蓝藻Ⅱ型Fba表达纯化体系的建立
2.2.6 实验结果与讨论
2.2.7 小结
2.3 蓝藻果糖-1,6-二磷酸酶（FBPase）的结构和功能研究
2.3.1 前沿
2.3.2 蓝藻FBP/SBPase与底物FBP和SBP的分子动力学模拟
2.3.3 蓝藻FBP/SBPase活性空腔氨基酸残基与底物FBP配对能的计算
2.3.4 蓝藻FBP/SBPase的品体培养,解析及定点突变研究
2.3.5 结果与讨论
2.4 蓝藻Ⅱ型果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的结构预测及突变研究
2.4.1 前沿
2.4.2 蓝藻Ⅱ型醛缩酶的结构预测
2.4.3 蓝藻Ⅱ型醛缩酶的定点突变
2.4.4 蓝藻Ⅱ型醛缩酶突变体的活性测试
2.4.5 结果与讨论
2.5 针对蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba的双靶酶抑制剂生物合理设计
2.5.1 前言
2.5.2 基于蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba结构的双靶酶抑制剂设计
2.5.3 基于蓝藻FBP/SBPase和Ⅱ型Fba结构的苯甲酰肼类衍生物的合理设计与合成
2.6 双靶抑制剂苗头化合物的活性测试研究
2.6.1 前言
2.6.2 重组酶抑制活性的测定
2.6.3 集胞藻PCC 6803藻体抑制活性的测定
2.6.4 化合物的抑制活性分析
2.7 本章小结
第三章 “一剂双靶”稻瘟菌新型杀菌剂先导结构的生物合理设计与筛选
3.1 前言
3.2 稻瘟菌3HNR和SD的克隆与表达
3.2.1 实验目的
3.2.2 稻瘟菌3HNR和SD表达载体的构建
3.2.3 稻瘟菌3HNR和SD异原表达纯化体系的建立
3.2.4 结果与讨论
3.2.5 小结
3.3 稻瘟菌CYP51的分子模拟研究
3.3.1 前沿
3.3.2 稻瘟菌CYP51的同源模建
3.3.3 稻瘟菌CYP51的分子动力学模拟
3.3.4 结果与讨论
3.4 针对稻瘟菌CYP51与3HNR的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.4.1 前言
3.4.2 基于稻瘟菌CYP51和3HNR受体活性空腔的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.5 针对稻瘟菌CYP51与SD的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.5.1 前言
3.5.2 基于稻瘟菌CYP51与SD受体活性空腔的双靶酶抑制剂生物合理设计
3.6 双靶苗头化合物的活性测试研究
3.6.1 前言
3.6.2 重组瘟菌CYP51和3HNR酶抑制活性的测定
3.6.3 稻瘟菌菌体及稻瘟菌黑色素分泌抑制活性的测定
3.6.4 化合物的抑制活性分析
3.7 本章小结
第四章 全文总结与展望
4.1 全文总结
4.2 展望
参考文献
附录
个人简历
在读期间发表的学术论文和研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]果糖-1,6-二磷酸酶AMP变构抑制剂的研究进展[J]. 李占梅,别建波,宋宏锐,徐柏玲. 药学学报. 2011(11)
[2]滇池水华分形结构动态研究[J]. 周火艳,王崇云,彭明春,陈美卿. 环境科学与技术. 2011(02)
[3]巢湖蓝藻水华遥感监测初探[J]. 周先传,徐升. 中国环境监测. 2010(03)
[4]稻瘟病化学防治药剂的历史沿革与研究现状[J]. 张传清,周明国,朱国念. 农药学学报. 2009(01)
[5]合成杀藻剂先导化合物的筛选和杀藻效果分析[J]. 陈晓雯,赵良元,杨劭. 化学与生物工程. 2008(09)
[6]武汉东湖甲藻水华与环境因子的关系[J]. 汤宏波,胡圣,胡征宇,况琪军,刘国祥. 湖泊科学. 2007(06)
[7]太湖水华的遥感分析[J]. 吴传庆,王桥,杨志峰,魏斌,王昌佐,厉青. 中国环境监测. 2007(03)
[8]除藻与控藻技术[J]. 过龙根. 中国水利. 2006(17)
[9]黑色素生物合成抑制剂分子生物合理设计研究进展[J]. 赵军锋,丁明武. 世界农药. 2004(05)
[10]蓝藻水华的危害及治理动态[J]. 王扬才,陆开宏. 水产学杂志. 2004(01)
博士论文
[1]基于靶酶结构的新型抑制剂先导化合物的合理设计与筛选研究[D]. 张青叶.华中师范大学 2008
[2]稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）14α-去甲基化酶与抑制剂的结合特性与新型杀真菌剂筛选[D]. 杨娇艳.华中师范大学 2008
硕士论文
[1]以FBPase和SBPase为靶标的抑制剂设计和理论研究[D]. 刘锴.华中师范大学 2009
本文编号：3106493
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