近日，我校核技术与化学生物学院曾志刚教授团队联合海南大学热带农林学院骆焱平教授团队在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院1区，TOP期刊）在线发表了题为“Natural Alkaloid Arecoline-Derived Amino Acid Derivatives: Design, Synthesis, and Evaluation of Their Antifungal Activity in an Agricultural Context”的研究论文。该研究以天然生物碱——槟榔碱为骨架基础，设计合成系列含氨基酸片段的新型槟榔碱衍生物，发现了对芒果作物上的主要病原菌（Botryosphaeria theobromae）具优异抗菌活性的先导化合物，并通过转录组学、分子对接等研究手段和方法进一步解析了其抗菌机制。

以天然产物为先导进行药物开发是非常重要的药物创制途径。天然产物槟榔碱是槟榔中的主要生物碱，具有杀虫、抑菌等多种生物活性。与大多数天然产物相同，槟榔碱存在光不稳定性，同时目前有关其生物活性及衍生研究多集中于医药领域，而农用活性研究比较匮乏。该研究结合氨基酸及2-氨基吡啶类活性分子的成功案例，合理设计相关药效团并组装到槟榔碱骨架结构上，评估了目标化合物对Botryosphaeria theobromae等7种植物病原真菌的抑菌活性，发现了具优异抗菌活性的目标化合物E15。进一步的抑菌机制研究表明，E15通过调控几丁质合成通路相关基因表达水平，可浓度依赖性降低几丁质含量并抑制酶活性，从而干扰几丁质的生物合成，诱导真菌细胞壁崩解，最终导致菌丝死亡。同时，分子对接结果进一步阐明了E15与几丁质合成酶催化口袋的高亲和力结合方式。上述研究不仅拓展了槟榔碱衍生物的农用潜力，同时也为靶向几丁质合成酶的绿色杀菌剂的合理性设计提供了重要参考。

我校为论文第一完成单位，客座研究生（海南大学2022级硕士研究生）张建文为论文第一作者，我校2024级硕士研究生彭建群及2021级化学专业本科生刘艳春为该论文重要作者，我校曾志刚教授及海南大学骆焱平教授为论文共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目和绿色农药全国重点实验室（华中师范大学）开放基金项目（2024）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c12401