类杀菌剂作用靶标研究进展

关于类杀菌剂作用靶标研究进展第1页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五杀菌剂的作用原理Title杀菌剂对菌体细胞结构和功能的破坏Title杀菌剂对菌体内能生成的影响Title杀菌剂对代谢物质的生物合成及其功能的影响杀菌剂对细胞壁的影响破坏菌体细胞膜破坏菌体内一些细胞器或其他细胞结构第2页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五1杀菌剂对细胞壁的影响

几丁质-多抗酶素真菌微纤维纤维素-烯酰吗啉细胞壁细菌：多肽多糖-青霉素无定形物第3页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五杀菌剂对菌体细胞结构和功能的破坏杀菌剂对细胞壁的影响UDP-N-乙酰葡萄糖穿透细胞质膜聚合细胞壁形成有机磷杀菌剂破坏膜透性苯来特十三吗啉多氧霉素稻瘟灵环烃类咪唑类第4页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五第5页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五1有机硫杀菌剂与膜上的疏水键或金属桥结合，生物膜受破坏2含重金属的杀菌剂，作用于细胞膜上的三磷酸腺苷水解酶的-SH基，改变膜的透性3对细胞膜组分甾醇的破坏破坏菌体细胞膜有机磷杀菌剂甾醇抑制剂三唑类脂质蛋白质甾醇盐类的亚单元每个亚单元由金属桥和疏水键第6页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五破坏菌体细胞膜对卵磷脂生物合成的影响异稻瘟净抑制S-腺苷高半光氨酸甲基转移酶的活性，使卵磷脂生物合成受阻，改变膜的透性。对脂肪酸生物合成的影响稻瘟灵靶标脂肪酸生物合成的关键酶乙酰CoA羧化酶，干扰脂肪酸生物合成，改变膜的透性。第7页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五敌力脱第8页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五线粒体核糖体纺锤体破坏菌体内一些细胞器或其他细胞结构第9页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五杀菌剂对菌体内能生成的影响对乙酰辅酶A形成的影响1对三羧酸循环影响2对呼吸链的影响3对脂质氧化的影响4对氧化磷酸化的影响5第10页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五对乙酰辅酶A形成的影响TPP（硫胺素焦磷酸）在丙酮酸脱羧过程中起转移乙酰基的作用

TPP＋（氧化型）有机硫类克菌丹破坏TPP＋抑制乙酰辅酶A的形成第11页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五杀菌剂对糖酵解、有氧氧化和磷酸戊糖三条途径的影响第12页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸a-酮戊二酸琥珀酰辅酶A琥珀酸延胡索酸苹果酸乙酰辅酶A2CO2福美双克菌丹硫磺有机硫代森类8－羟基喹啉克菌丹硫磺萎锈灵对三羧酸循环影响第13页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五ComplexIComplexIIIComplexIVComplexII½O2H2ONADHCo、CN－½O2H2OAlternativerespiration抗霉素A甲氧基丙稀酸酯恶唑菌酮咪唑菌酮对呼吸链的影响鱼腾酮安密妥敌苦双敌克松联苯酚萎锈灵8－羟基喹啉第14页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五对脂质氧化的影响β—氧化克菌丹二氯奈醌增大线粒体膜和内质网膜上的脂质过氧化反应二甲酰亚胺类和环烃类第15页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五葡萄糖＋O26CO2+6H2OADP+PiATP+H2O对氧化磷酸化的影响ATP酶砷、铜、锡、汞等杀菌剂能直接影响ATP酶的活性，抑制氧化磷酸化反应第16页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五杀菌剂对代谢物质的生物合成及其功能的影响抑制RNA的生物合成3种RNA聚合酶，甲霜灵专化性抑制rRNA的合成干扰核酸代谢腺苷脱氨形成次黄苷是重要的核酸代谢反应之一。次黄苷与白粉病菌的致病性有关。乙菌定作用机制是抑制腺苷脱氨酶的活性干扰细胞分裂微管蛋白-多菌灵第17页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五杀菌剂对代谢物质的生物合成及其功能的影响抑制病菌氨基酸和蛋白质生物合成嘧霉胺等抑制真菌蛋氨酸生物合成抗菌素抑制或干扰蛋白质生物合成第18页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五主要干扰病菌寄生（调节病菌致病系统）的化合物、加强寄主防御作用的化合物。特点：（1）在离体条件下，很少或没有杀菌活性，但当应用到寄主植物上时可减少侵染或境地病害的严重度。对菌无毒性的保护剂作用原理第19页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五（2）活体表现:I在寄主植物体内转变为具有毒性的化合物II影响真菌的致病能力III影响寄主的抗病性IV可以干扰致病原因的关键因素（真菌毒素、酶的活性、产物）和寄主抗病性的诱导剂或抑制剂第20页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五

对病原菌本身没有毒性或几乎没有毒性。※

具有更高的选择性，对非靶标生物和环境安全※

由于对病原菌本身无毒性，故不易产生抗药性。第21页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五1.黑色素生物合成抑制剂

阻碍附着孢对植物细胞壁的穿透。三环唑（第一个），防治稻瘟病

第22页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五2.影响寄主—病原物关系的化合物植物受病原物诱导的产生系统的抗病性能，称作系统获得性抗病性（SystemicAcguiredResistance,SAR）除病原物外，某些化学药品亦具有类似功能，这类化学物质就是植物抗病激活剂（PlantActivator）生物因子、物理因子或化学因子↓激发寄主受体产生防卫信号↓激活或诱导植物防卫基因表达调节寄主植物抗病性第23页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五※

本身对病原菌没有明显的杀菌或抑菌活性，但能诱发植物自身的免疫系统，抵御病害侵袭。※

一种抗病激活剂可以防治多种病害，植物一旦产生系统抗病性，其抗病性具有持久性和广谱性，甚至可以遗传。※

不会对病原菌产生选择压力，不易产生抗药性。特点：第24页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五乙膦铝

防治卵菌纲病害产生酚类和黄酮类抗病物质有争议：（1）诱导抗病性（2）直接对病原菌作用激发植物坏死斑反应，是侵染点中有大量的酚类物质积累。另外斑块部位可以使病菌的进一步发展受阻。第25页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五气巴-嘉基在开发磺酰脲类除草剂时发现，苯并噻二唑-7-羧酸甲酯有SAR活性

30g/ha对小麦白粉病具有持久性抗性。苯并噻二唑（BTH）类诺华公司商品名Bion第26页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五

Strobilurin类杀菌剂

作用靶标的研究进展第27页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五1.

Strobilurin类杀菌剂简介2.Strobilurin类杀菌剂的特性3.Strobilurin类杀菌剂作用靶标的研究过程4.展望第28页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五一：Strobilurin类

杀菌剂简介第29页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五发现1969年Musikek及其合作者首先报道，StrobilurinA以来，到目前为止文献报道的已有30多个此类抗生素，但结构简单的有15个，其中Strobilurin类11个，Oudemansin类3个，另一个是Myxothiazol。第30页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五第31页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五第32页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五第33页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五第34页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五表1商品化的Strobilurin类杀菌剂品种杀菌剂通用名结构公司公布时间首次面市时间Azoxystrobin嘧菌酯先正达19921996picoxystrobin啶氧菌酯先正达20002002pyraclostrobin唑菌胺酯巴斯夫20002002Kresoxim-methyl醚菌酯巴斯夫19921996trifloxystrobin肟菌酯拜耳19981999metominostrobin苯氧菌胺盐野义19931999famoxadone恶唑菌酮杜邦19961997fluoxastrobin氟嘧菌酯拜耳19942004fenamidone咪唑菌酮安万特19982001D.W.BartlettPestManagSci2002,58,649-662第35页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五已商品化和即将商品化的产品公司杀菌剂先正达嘧菌酯啶氧菌酯巴斯夫苯氧菌酯唑菌胺酯醚菌胺肟醚菌胺拜耳氟嘧菌酯肟菌酯盐野义杜邦苯氧菌胺DPX-KZ165日本宇部兴产苯醚菌酯沈阳化工研究院烯肟菌酯唑菌胺酯丁香菌酯浙江化工研究院烯肟菌胺第36页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五二：Strobilurin类杀菌剂的特性第37页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五作物病害名称作物病害名称小麦白粉病叶枯病颖枯病锈病瓜类白粉病霜霉病蔓枯病炭疽病叶枯病大麦白粉病叶锈病网斑病云纹病番茄早疫病炭疽病斑枯病白粉病葡萄霜霉病白粉病水稻纹枯病稻瘟病胡麻叶斑病梨黑星病黑斑病花生立枯病锈病叶斑病轮纹病优点及应用具有安全、高效、广谱的特性阿米西达防治谱第38页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五具有内吸传导性和扩散性具有保护、治疗和铲除作用优点及应用全程的防护作用阻止病菌侵入杀死或抑制病菌扩展抑制病菌产孢第39页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五具有全新的作用机制优点及应用真菌细胞阿米西达三唑类苯并咪唑类无交互抗性第40页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五三：Strobilurin类杀菌剂作用靶标的研究进程第41页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图1具有天然杀菌活性的β-甲氧基丙烯酸酯衍生物D.W.BartlettPestManagSci2002,58,649-662第42页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五K.GerthJAntibiot.1980,33,1474-1479

粘噻唑图2粘噻唑的结构式第43页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五表2粘噻唑对不同酵母菌和真菌的最小抑制浓度（MIC）实验菌种MIC(μg/ml)

CandidaalbicansDebaromyceshanseniiHansenulaanomalaNadsoniafulvescensNematosporacoryliPichiamembranaefaciensRhodotorulaglutinisSaccharomycescerevisiaeSchizosaccharomycespombeTorulopsisglabrataMucorlusitanicusM.hiemalisRhizopusstoloniferNeurosporacrassaUstilagomaydis

3.13.10.40.20.21.61.60.20.11.63.11.60.80.2<0.01G.ThierbachAntimicrob.AgentsChemother.1980,19,504-507第44页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五表3粘噻唑对不同细菌的最小抑制浓度（MIC）实验菌种MIC(μg/ml)Gram-negative

AcinetobactercalcoaceticusDSM30006

AgrobacteriumtumefaciensDSM30150AlcaligeneseutrophusDSM531EscherichiacoliDMS613PseudomonasaeruginosaGBF62SalmonellatyphimuriumDSM50912SerratiamarcescensGBF61Gram-prositive

ArthrobactersimplesATCC6946BrevibacteriumammoniagenesDSM20305BacillusmegateriumGBF24BacillussubtilisATCC6051MicrococcusluteusGBF38Mycobacteriumsp.GBF3NocardiacorallineATCC13258StaphylococcusaureusGBF16

>50>50>50>50>50>50>50>50>50>50>503.16.33.1>50G.ThierbachAntimicrob.AgentsChemother.1980,19,504-507第45页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五？

表4粘噻唑与放射性同位素标记的氨基酸的结合标记化合物加入100ml培养基中的放射能(μCi)

结合L-(35S)CysteinehydrochlorideL-(U-14C)IsoleucineL-(U-14C)LeucineL-(U-14C)PhenylalanineL-(U-14C)ProlineL-(U-14C)ThreonineDL-(benzeneringU-14C)TryptophanL-(U-14C)Tyrosine(U-14C)Aceticacid,sodiumsaltDL-(2-14CMevalonicacid38050501025504402040+++__+____

K.Gerth

JAntibiot.1980,33,1474-1479

哪种代谢途径涉及到粘噻唑的生物合成第46页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图3粘噻唑存在下白色念珠菌的存活量

[×，没有抗生素；▼和◊，粘噻唑的浓度分别为6.2μg/ml(MIC的2倍)和25μg/ml（MIC浓度的8倍）]

G.Thierbach

Antimicrob.AgentsChemother.1980,19,504-507

第47页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图4葡萄糖对粘噻唑抗菌作用的对抗效应（1.无抗生素和葡萄糖；2.12.5μg/ml粘噻唑；3.12.5μg/ml粘噻唑,0h加入1%葡萄糖；4.12.5μg/ml粘噻唑，0h加入水5.12.5μg/ml粘噻唑，6h后加入1%葡萄糖；6.12.5μg/ml粘噻唑，6h后加入水）G.Thierbach

Antimicrob.AgentsChemother.1980,19,504-507第48页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图5粘噻唑对白色念珠菌耗氧率的影响G.Thierbach

Antimicrob.AgentsChemother.1980,19,504-507

第49页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五葡萄糖也可在生物体进行发酵的过程中用来进行呼吸作用干扰呼吸作用D.KeilinNature1955,176,200-206

抗霉素A（Antimycin）作用机制作用于Cytbc1上阻断Cytb到Cytc1的电子传递启示第50页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五ⅢⅠⅡⅣCytcQNADH+H+NAD+延胡索酸琥珀酸1/2O2+2H+H2O胞液侧基质侧线粒体内膜e-e-e-e-e-图6线粒体电子传递过程呼吸链还原辅酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸第51页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五表5不同的抑制剂对牛心脏线粒体偶联呼吸作用和解偶联呼吸作用的影响抑制剂氧气吸收速率（%）偶联呼吸作用解偶联呼吸作用对照100100寡霉素2186抗霉素A610粘噻唑29表6粘噻唑和甲酰二氯丙酮对亚线粒体颗粒中的琥珀酸辅酶Q还原酶的影响抑制剂活性比率nmolDCIP/minper抑制率mgprotein对照184.6100噻吩甲酰二氯丙酮(200μm)34.619粘噻唑(5.4μm)183.399(噻吩甲酰二氯丙酮是琥珀酸辅酶Q还原酶的抑制剂)G.ThierbachBiochim.Biophys.Acta1981,638,282-289

第52页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图7粘噻唑和抗霉素A对牛心脏线粒体氧气吸收速率的影响.表示粘噻唑；。表示抗霉素AG.ThierbachBiochim.Biophys.Acta1981,638,282-289

第53页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图8抗霉素A对NADH还原酶氧化的抑制曲线及作用于亚线粒体颗粒产生红移的滴定曲线图9粘噻唑对NADH还原酶氧化的抑制曲线及作用于亚线粒体颗粒产生红移的滴定曲线G.ThierbachBiochim.Biophys.Acta1981,638,282-289

第54页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五

图10粘噻唑和抗霉素A存在下牛心脏线粒体中不同的紫外吸收光谱G.ThierbachBiochim.Biophys.Acta1981,638,282-289

第55页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五结论:粘噻唑和抗霉素A一样作用于呼吸链的复合体III中的Cytb上第56页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五表7粘噻唑和抗霉素A对牛心脏线粒体细胞色素b还原能力的影响

培养基

细胞色素b还原程度（%）

对照抗霉素A粘噻唑Pyruvate+malate618065Succinate688768Malate658866

粘噻唑的作用位点

≠

抗酶素A的作用位点G.ThierbachBiochim.Biophys.Acta1981,638,282-289第57页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五

AndersonNature,1981，290,457-465

复合体III中只含有一个细胞色素b细胞色素b含有两个不同的血红素中心b562b566理论基础第58页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五复合体Ⅲ:泛醌-细胞色素c还原酶

功能：将电子从泛醌传递给细胞色素c

复合体ⅢQH2→→Cytc

b562;b566;Fe-S;c1第59页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图11粘噻唑和抗霉素A与亚铁细胞色素b键连所引起的红移谱G.V.JagowFEBSLett.1981,136(1),19-24第60页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图12粘噻唑与亚铁细胞色素b键连所引起的红移谱

（Cytbc1中去除铁硫蛋白）G.V.JagowFEBSLett.1981,136(1),19-24第61页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图13粘噻唑对铁硫蛋白的EPR谱

B.L.TrumpowerBiochem.Biophys.Acta1981,639,129-155第62页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图14Q-循环示意图E.C.SlaterTrendsBiochemSci.1983,8,239-242

第63页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五图15粘噻唑和抗酶素A作用位点示意图J.Biol.Chem.1984,259,6318-6326第64页，共76页，2022年，5月20日，18点4分，星期五解释酶的作用机制和结构功能之间关系的重大突破Cytbc1的晶体结构

牛鸡酵母菌D.XiaSc