摘要：AST是一种具有抑制保幼激素合成功能的昆虫神经肽。但天然AST具有易降解、水溶性差等缺点，限制了其在害虫防治方面的作用。本课题以H17为先导设计合成了24个AST五肽模拟物，并对其抑制保幼激素合成离体生物活性进行了测定，结果显示24个化合物均具有抑制保幼激素合成活性。其中L-A2（IC50=3.73nM）显著优于先导。同时以C-末端三肽（FGLa）作为先导化合物，基于FGLa的构效关系和对接结果，设计了五种非肽类似物（2-氨基-1- [3-氧代-3-（取代苯胺基）丙基]吡啶硝酸盐衍生物）。所有非肽类似物（S1-S5）比先导化合物更有效地针对保幼激素（JH）生物合成。

关键词：抑咽侧体素、保幼激素、咽侧体、昆虫神经肽、太平洋折翅蠊

Allatostatin analogues in vitro biological activity assay

Abstract:AST is considered a potential insect growth regulator. However, due to its disadvantages such as being easily degraded and poor in water solubility, it has limited its role in pest control. In this study, 24 AST pentapeptide mimetics were designed and synthesized using H17 as a precursor, and the in vitro biological activity of the inhibition of juvenile hormone synthesis was determined. The results showed that 24 compounds all inhibited the activity of juvenile hormone synthesis. L-A2 (IC50 = 3.73 nM) was significantly better than the pilot. The C-terminal tripeptide (FGLa) was selected as the lead compound in this study. Five nonpeptide AST analogues (2-amino-1-[3-oxo-3-(substituted-anilino)propyl]pyridinium nitrate derivatives) were designed on the basis of the structure−activity relationship and docking results of FGLa. All of the nonpeptide analogues (S1−S5) were more potent against juvenile-hormone (JH) biosynthesis than the lead compound.

Keyword:Allatostatin; Juvenile hormone; corpora allata; Insect neuropeptide; Diploptera punctata

目 录

1. 前言 1

1.1 研究背景与目的 1

1.2 保幼激素（Juvenile hormone，JH） 2

1.3 昆虫神经肽 2

1.3.1 昆虫神经肽及其在害虫防治中的应用 2

1.3.2 抑咽侧体素（allatostatin，AST） 3

1.3.3 抑咽侧体素类似物研究进展 4

1.4 其他重要肽类激素 5

1.4.1 促前胸腺激素和抑前胸腺激素 5

1.4.2 促咽侧体素（allatotmpin，AT） 6

1.4.3 蜕壳激素和鞣化激素 6

1.4.4 性信息素合成激活肽（PBAN） 6

1.4.5 激脂激素肽（AKH） 7

2. 实验设计方案 8

2.1 方法介绍 8

2.2 原料及仪器 9

2.2.1 试虫 9

2.2.2 试剂 9

2.2.3 仪器 9

2.3 GC-MS/MS分析 9

2.4 目标化合物的体外生物活性测定 10

2.4.1 咽侧体的显微解剖 10

2.4.2 离体培养 10

2.4.3 使用GC-MS / MS进行JH III生物活性测定 10

3. 结果与讨论 11

3.1 AST五肽类似物 11

3.1.1 AST五肽类似物体外生物活性测定结果 11

3.1.2 AST五肽类似物结果分析 13

3.2 AST三肽类似物 15

3.2.1 AST三肽类似物体外活性测定结果 15

3.2.2 AST三肽类似物结果分析 16

4. 结论 19

4.1 AST五肽类似物 19

4.2 AST三肽类似物 19

4.3 AST在害虫防治中的应用 19

致 谢 23

参考文献 24

附 录 27

英文缩略词表 27

   AST五肽类似物结构式： 28

1. 前言

1.1 研究背景与目的

面对资源约束日趋紧张、环境污染日趋严重、生态环境恶化的严峻形势，在党的十八大“五位一体”的战略总布局中，生态文明建设处于突出位置，以适应人类对良好生态环境越来越迫切的期待。对应生态文明建设,病虫害的防治也应由传统的“杀戮”转向“生态控制”[1]。传统农药在防治害虫、保障农作物丰收和人类健康等方面做出了突出贡献，然而，由于长期不合理使用和某些农药的固有缺点，导致了许多问题，例如害虫抗药性、环境污染以及对人类、动物、天敌和非靶标生物的不安全性。因此，寻找新型、高效和生态安全的杀虫剂是当前科学研究的首要任务。