基于PT蛋白黄曲霉毒素生物合成抑制剂设计、合成和生物活性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31201447
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    马飞
  • 依托单位：
    中国农业科学院油料作物研究所
  • 学科分类：
    C2009.食品安全风险评估
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Aflatoxins are extremely toxic, carcinogenic compounds, widely containted and seriously threaten the quality and safety consumption of agri-products. Recent research results indicated that the product template protein of polyketide synthase was the key protein which initiated biosynthesis of aflatoxins and became the aim of the aflatoxins biological control and prevention. Our experiments showed that the natural monoterpene compound of citral could elicit biological effect with the product template protein and showed potent inhibitory activity against aflatoxin biosynthesis. The product template protein of polyketide synthase is an ideal target for selective inhibitive compounds of aflatoxins. Based on the three dimensional structure and biological datas of the product template protein, the purpose of the study is rational design, organic synthesis and biological evaluation of citral derivates on the product template protein activity and aflatoxin biosynthesis. By modeling and docking, the molecular mechanism between potent inhibitive compounds and the product template protein will be investigated and provide the scientific guideline for green and efficient biological control research of aflatoxin.
黄曲霉毒素毒性大，致癌力强，污染广，严重威胁农产品消费安全。最新研究表明，聚酮体合酶PT蛋白是黄曲霉毒素生物合成关键蛋白，是黄曲霉毒素生物合成源头，成为黄曲霉污染防控关键调控点。申请人研究表明，天然单萜类化合物柠檬醛对该PT蛋白活性具有影响，并抑制黄曲霉毒素合成。因此，拟以聚酮体合酶PT蛋白为靶点，天然单萜类化合物柠檬醛为先导物，采用基于PT蛋白三维结构合理分子设计、有机合成方法进行结构修饰、合成系列衍生物，并测定其对PT蛋白活性以及黄曲霉毒素生物合成量的影响；并筛选出高效抑制的柠檬醛衍生物，采用计算机辅助分子对接模拟PT蛋白与衍生物互作稳定空间形式，初步揭示所选化合物抑制PT蛋白活性分子机制，为绿色、高效的黄曲霉毒生物防控研究提供科学指导。

结项摘要

采用生物筛选的方法得到对黄曲霉毒素具有抑制活性的天然单萜类化合物柠檬醛为先导化合物，保留先导物小分子具有活性的分子骨架，优化合成路线和反应条件，合成得到柠檬醛肟酯化合物4个。建立黄曲霉毒素聚酮体合酶PT蛋白生物活性筛选平台，利用SPE C18柱和免疫亲和柱富集净化，HPLC-MS-MS定性定量技术动态监测重要中间体代谢物Ⅰ（C17H14O6）和代谢物Ⅱ（C14H10O6），并分析其化合物质谱裂解规律、确证其结构。采用免疫亲和法富集净化样品中黄曲霉毒素，HPLC-MS-MS方法的AFB1、AFB2、AFG1和AFG2检出限分别为0.002、0.004、0.004 和0.012 µg/kg，加标回收率为87-111%，方法前处理简单，抑制了基质效应，能够满足动态确证性定量监测柠檬醛对黄曲霉毒素生物合成的影响。利用Pks的PT蛋白三维结构，采用计算机辅助设计，研究配体柠檬醛与PT蛋白功能关键氨基酸残基相互作用空间位置、分子间作用力，发现柠檬醛与活性位点氨基酸残基Asn1568之间发生氢键作用，对黄曲霉毒素的生物合成具有抑制作用，为黄曲霉毒素生物防控提供理论指导和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Rapid determination of trans-resveratrol in vegetable oils using magnetic hydrophilic multi-walled carbon nanotubes as adsorbents followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry
磁性亲水多壁碳纳米管为吸附剂液相色谱-串联质谱法快速测定植物油中的反式白藜芦醇
  • DOI：
    10.1016/j.foodchem.2015.01.021
  • 发表时间：
    2015-07-01
  • 期刊：
    FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Ma, Fei;Li, Peiwu;Zhang, Liangxiao
  • 通讯作者：
    Zhang, Liangxiao
Effect of ozone on aflatoxins detoxification and nutritional quality of peanuts
臭氧对花生黄曲霉毒素脱毒及营养品质的影响
  • DOI：
    10.1016/j.foodchem.2013.09.059
  • 发表时间：
    2014-03-01
  • 期刊：
    FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Chen, Ran;Ma, Fei;Xu, Bao-Cheng
  • 通讯作者：
    Xu, Bao-Cheng
Preparation of an immunoaffinity column with amino-silica gel microparticles and its application in sample cleanup for aflatoxin setection in agri-products
氨基硅胶微粒免疫亲和柱的制备及其在农产品黄曲霉毒素检测样品净化中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Molecules
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Peiwu Li;Qi Zhang;Wen Zhang;Xiaofeng Hu
  • 通讯作者：
    Xiaofeng Hu
Preparation of an immunoaffinity column with amino-silica gel microparticles and its application in sample cleanup for aflatoxin detection in agri-products.
氨基硅胶微粒免疫亲和柱的制备及其在农产品中黄曲霉毒素检测样品净化中的应用
  • DOI：
    10.3390/molecules18022222
  • 发表时间：
    2013-02-11
  • 期刊：
    Molecules (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ma F;Chen R;Li P;Zhang Q;Zhang W;Hu X
  • 通讯作者：
    Hu X
花生黄曲霉毒素紫外线降解技术研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国油料作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马飞;陈冉;李培武;甘冬生
  • 通讯作者：
    甘冬生

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其他文献

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    --
  • 作者：
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    蔡腾飞
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    宋忠孝
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    马飞
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  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡腾飞;潘岩;马飞;邱林宾;徐平平
  • 通讯作者：
    徐平平

其他文献

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柠檬醛酚酸肟酯熏蒸抑制黄曲霉毒素合成机理研究
  • 批准号：
    32372459
  • 批准年份：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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