南开大学“211 工程”三期重点学科建设项目

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1、南开大学“211工程”三期重点学科建设项目总结报告项目名称：绿色新农药创制研究建设单位：化学学院项目负责人：李正名二○一二年三月目录一、建设目标及建设任务完成情况············································1二、建设效益分析·································································6三、项目管理运行机制及效果················································13四、新一期“211工程”建设的思路和建议·············

2、·················13绿色新农药创制研究一、建设目标及建设任务完成情况(一)项目概况1．建设目标以建立和完善具有中国特色的绿色新农药创制体系为目标，紧密围绕四个“创新平台”进行项目建设。重点进行新农药先导合理设计方法、化学生物学、绿色合成方法学、农药生物学、现代农药分析方法与技术和绿色新工艺的研究。引进和培养一批优秀青年学术带头人。促进植物保护一级学科的建设。2.主要建设任务围绕绿色新农药创制体系的建立和完善，开展绿色新农药的分子设计、化学生物学、绿色合成方法学、农药生物学、现代农药分析方法与技术和绿色新工艺等方向的研究。进行资源整合和软硬件设施建设，完善四个“创新平台

3、”的建设。进一步加强研究生的素质教育，为国家培养一批高质量的农药学和相关专业的博士和硕士。引进和培养更多的优秀青年学术带头人。加强国内和国际间的交流与合作。促进“植物保护”一级学科的建设。3.项目资金安排为了加强创新具有自己知识产权的新型绿色农药，主要资助长期从事绿色新农药创制科研的团队。本项目预算经费372万元。(二)建设任务完成情况1．建设目标、建设任务以及具体指标完成情况农药学科科研人员跨越元素所、国家重点实验室和国家工程研究中心等机构，涉及化学、生物学、农学、化学生物学、化学工程、1工程设计和剂型加工等学科，从我校传统的优势学科出发，组织了各类科技人员，交叉融合投入我国新农药创

4、制体系的，近年为开展基础研究和为解决国民经济服务方面，取得了可喜的科技成果。在重点研究方向进展方面：1）从药效团模拟出发的分子设计与合成,对照国外最新成果，通过计算机辅助分子设计构建共性药效团模型，开拓三维结构并寻找最低能量空间构象，设计合成了多类型400个新化合物，其中3个新颖结构表现出超高效生物活性。首次在国内建立以鱼尼丁受体RyR为作用靶标筛选平台，创建“记录钙微电流膜片钳技术”,用“荧光探针钙负载染色成像技术”成功地观察到鱼尼丁抑制剂对昆虫神经细胞膜上的精微钙电流浓度的变化轨迹,确定药物作用靶标。此技术成果在973中期汇报后产生较大影响，先后有西北农业大学，南京农业大学，贵州大

5、学等要求派人来南开学习此创新技术。2）针对高效高选择性农药使用中出现的抗性问题，建立了多学科整合的农药分子抗性机制及分子抗性预测研究，发展了新的定量构效关系（DFT/QSAR，MB-QSAR）研究方法，并提出变抗性为选择性，综合考虑农药抗性的绿色农药分子设计思路。首次测定大肠杆菌支链氨基酸合成第一酶－乙酰乳酸合成酶晶体结构，并通过基因重组技术，系统研究近300抗性突变体酶学及酶抑制动力学，发展出新的反抗性除草剂的设计技术并设计合成出首例反抗性除草活性先导化合物。测定了多种属原卟啉原氧化酶及其突变体与除草剂的复合物晶体结构，并阐明多种属原卟啉原氧化酶对底物特异性及对除草剂抗性的种属差异性

6、的分子基础；较为完整地解释了卟啉症疾病的分子发病机制。发现抗生素稀疏霉素的各种异构体通过影响核糖体移位而抑制蛋白合成并设计合成了新杀菌剂先导。初步形成理解及预测农药靶标抗性及反抗性农药分子设计的理论及技术。另外，该课题组积极探索潜在的新农药技术，提出并建立RNA干扰中siRNA(小核酸)的联核酸技术及RNA干扰的小分子调控技术，发现抗生素Enoxacin是RNA干扰增效剂；发现siRNA血浆稳定性的关键影响因素，极大地改进了siRNA的设计原则；发明了siRNA大规模液相合成方法，此方法已成为昆山小核酸研究所2的核心技术之一。这些研究将极大推动siRNA作为生物技术及药物技术的发展。3

7、）在开展天然源仿生植物病毒病剂NK-007中首次发现牛心朴子草的浸取物对危害极大的烟草花叶病毒(TMV)具有极高的活性，在合成其天然结构菲并吲哚里西啶的路线取得突破，可以用于大量制备。田间小区试验表明NK-007防治烟草、辣椒、番茄病毒病效果远远高于商品药宁南霉素和病毒A。NK-007的特点:骨架新颖、植物病毒病治疗很好、光稳定性好、合成方法简单。已在上市公司江苏蓝丰生物化工股份有限公司产业化。在开展超高效绿色杀虫剂NK-WQM-17中根据Ma