贵州大学宋宝安院士团队发现新型抗病毒剂,有效抑制黄瓜绿斑驳花叶病毒

  5月9日,贵州大学绿色农药全国重点实验室博士生殷利民作为第一作者,宋宝安院士和宋润江教授作为共同通讯作者,在国际知名学术期刊《Science Bulletin》(影响因子18.8) 上在线发表“CGMMV capsid protein hijacks host pro-viral factors to generate condensates and remodel photosynthesis: strategic antiviral protocol”为题的研究论文。团队根据“靶向植物病毒致病蛋白”策略,成功发现一种小分子C1抑制剂,该化合物作用于CGMMV-CP的特定氨基酸位点,对凝聚体具有破坏作用,从而干扰了病毒粒子的形成。研究获得了国家重点研发计划(2022YFD1700300)和贵州大学科研创新团队(No. 202403)的支持。

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  黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber Green Mottle Mosaic Virus, CGMMV)作为一种具有高度传染性和破坏性的病毒,主要侵染黄瓜、甜瓜和西瓜等葫芦科植物,对葫芦科作物的安全生产构成了严重威胁。一旦CGMMV病害在田间大面积爆发,将迅速蔓延,给作物带来毁灭性的危害,严重影响作物的产量和品质。由于该病毒在种子等传播材料中具有隐蔽性和持久性,且能够通过多种途径进行传播,目前农业领域尚缺乏有效的抗CGMMV药剂,这使得葫芦科作物的生产面临巨大的挑战。因此,开发新型抗CGMMV药剂并揭示其分子靶标具有重要的意义。

  苯并噁唑是一种广泛分布于多种天然产物中的含氮杂环化合物,例如UK-1、博沙霉素A及Nakijinol B等,这些天然产物中均含有苯并噁唑的独特结构单元。在医药领域,苯并噁唑类化合物因其抗病毒、抗真菌、抗细菌和抗癌等生物活性而备受瞩目。同样,在农业领域,苯并噁唑类衍生物也展现出了除草、杀虫、抗病毒和杀菌等生物活性,成为杂环农药研发的一个重要方向。然而,尽管苯并噁唑类衍生物在农业领域具有巨大的应用潜力,但关于其抗植物病毒的研究却仍然相对较少。

  该研究聚焦于黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV),以天然产物苯并噁唑为先导化合物,通过骨架跃迁策略,设计并成功合成了一系列含二硫缩醛结构的苯并噁唑类衍生物C1-C36。研究发现化合物C1与C26对CGMMV表现优异的抑制活性,其EC₅₀值分别为222.63 μg/mL和183.35 μg/mL,显著优于对照药剂宁南霉素(690.92 μg/mL)。进一步研究发现,化合物C1与CGMMV-CP具有优异的结合力,其Kd值为0.010 μM,优于对照药剂宁南霉素(118.170 μM)。为了深入探究目标化合物抗CGMMV的作用机制,研究团队以C1为模型化合物,研究发现C1通过作用于CGMMV-CP的特定位点,改变了寄主植物的光合作用途径,干扰病毒与宿主因子的相互作用,进而干扰了病毒粒子的形成过程。这一研究成果为植物病毒的防控提供了新的药剂。

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  图为C1有效抑制CGMMV-CP与FBPase通过液-液相分离形成凝聚体

了解详情,请阅读全文 [https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.05.012]



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