稻瘟病菌CYP51与其抑制剂相互作用机理及其特异抑制剂研究

稻瘟病严重危害全球水稻生产，其防治关系国计民生。但是目前稻瘟病防治药物单一且长期使用，抗性与环境污染问题日趋严重，亟需针对稻瘟病菌开发新型、高效、低毒的抗真菌剂。甾醇14a-去甲基化酶（CYP51）是真菌细胞膜重要成分麦角甾醇合成过程中的关键酶，是目前杀真菌剂的重要靶标之一，其抑制剂（DMIs）与其他抗真菌药物相比低毒、便宜，受到广泛关注。到目前为止CYP51与配体相互作用的分子机制还不清楚，限制了新型DMIs的开发，用于防治稻瘟病菌的DMIs也还未见报道，故本研究拟结合分子模拟、定点突变、光谱分析、计算机辅助药物设计等手段来研究稻瘟病菌CYP51与其抑制剂的相互作用机制，揭示稻瘟病菌CYP51与其抑制剂的特异结合靶点和结合特性，并获得特异、高效、低毒的稻瘟病菌DMIs先导化合物。

为开发稻瘟病菌的新型、特异、高效、低毒的抗真菌剂，本研究针对抗真菌剂的重要靶标之一甾醇14a-去甲基化酶（CYP51），采用分子模拟、定点突变、光谱分析等方法探讨了稻瘟病菌CYP51与其抑制剂的相互作用机制。结果表明MGCYP51的F螺旋、SRS5及SRS6在与三唑类抑制剂结合中起重要作用，推测位于F螺旋的F220、P222，位于SRS5的V375，位于SRS6的F497、S498、R499是MGCYP51与DMIs特异性结合的位点。并在此基础上通过计算机辅助药物设计及菌体抑制和靶酶结合效果筛选，获得6种具有开发潜力的稻瘟病菌DMIs先导化合物。