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杂环类化合物是较为重要的一类化合物,在各个领域都有着广泛的应用。当前,由于该类化合物表现出的广谱生物活性,已成为先导化合物研究的热点。其中,吡唑、1,3,4-噁二唑和硫醚类化合物在农业防控领域具有除草、杀虫、杀菌、抗植物病毒等广谱的生物活性。在本课题组前期的工作中,吡唑类化合物以及1,3,4-噁二唑硫醚类化合物表现出良好的抗烟草花叶病毒(TMV)活性,通过该类化合物的初步作用机制研究,发现了可能的作用靶标“TMV CP”。本论文在课题组前期工作基础上,设计了一类含有氨基吡唑以及1,3,4-噁二唑硫醚活性基团的分子骨架,利用分子模拟对其结构进行了优化,最终合成了一系列5-胺基吡唑-4-(1,3,4-噁二唑)硫醚类衍生物。采用半叶枯斑法对目标化合物进行抗植物病毒生物活性测试。通过活性小分子与靶标蛋白的相互作用及蛋白组学分析,进一步验证了该类化合物的初步作用机制。以苯肼为起始原料,通过闭环、肼解、闭环、硫醚化等步骤合成了30个结构新颖的5-胺基吡唑-4-(1,3,4-噁二唑)硫醚类化合物。通过1H NMR、13C NMR、HRMS等表征手段,对所有目标化合物进行了结构确证。采用半叶枯斑法,对所有目标化合物进行了抗TMV的治疗、保护和钝化活性的测试。初步生物活性测试结果表明,在500μg/mL浓度下,该系列化合物表现出良好的抗TMV抑制活性。其中,化合物Y-1、Y-5、Y-19、Y-20和Y-31对TMV的治疗活性分别为50.7±2.3%、54.5±9.3%、58.0±9.9%、50.8±6.9%和52.7±3.8%(宁南霉素54.3±2.9%)。在500μg/mL浓度下,大部分化合物表现出良好的钝化活性。其中,化合物Y-1、Y-19、Y-20、Y-25和Y-31对TMV的钝化活性EC50值分别为15.7μg/mL、12.5μg/mL、36.9μg/mL、15.5μg/mL和11.9μg/mL,均优于对照药剂宁南霉素(40.3μg/mL)。选取活性化合物Y-31进行了初步作用机制的研究。采用微量热泳动法对化合物Y-31与作用靶标TMV CP进行了相互作用关系研究。结果表明,化合物Y-31与作用靶标TMV CP具有较强的相互作用关系,其结合常数Kd值达到了2.7μM,优于对照药剂宁南霉素(Kd=4.5μM)。通过活性小分子Y-31与TMV CP进行分子对接,发现化合物Y-31与TMV CP四个潜在作用位点,分别为47位的谷氨酰胺(GLN47)、50位的谷氨酸(GLU50)以及两个不同链上的53位赖氨酸(LYS53)。通过蛋白组学的方法,进一步探索了化合物Y-31针对于寄主的生理生化指标以及蛋白的调控。实验结果表明化合物Y-31能够明显调节烟草叶片的光合作用强度、反应速率以及植物所需能量的转化速率,影响植物对碳源的固定能力以及三羧酸循环的代谢产物,从而影响了植物的代谢系统。