农药靶标的鉴定,对于农药化学生物学研究和新型农药的创制具有重要的作用。运用光亲和标记技术,结合生物正交反应,在原地(例如,活细胞内)研究蛋白与小分子之间的相互作用,同时能够用于对具有生物活性小分子的未知靶标进行鉴定。理想的光亲和标记分子应当含有三个功能模块,即光亲和标记基团、活性分子和标签分子,应当分别具有与靶标蛋白的高效共价结合性、高生物活性、高灵敏性。基于相关文献报道,本学位论文设计合成了一系列多功能连接链分子,并以酰胺键的形式将他们组装成分子探针,所有化合物经1HNMR、13CNMR、HRMS、IR等分析手段进行分子结构确认,研究了连接链分子的光解反应、生物正交反应以及探针分子在活体植物中的初步应用。主要工作包含以下内容:1.概述了生物活性分子靶标鉴定的方法,光亲和标记探针分子作为一种靶标鉴定技术的原理及其在活性分子与靶标蛋白的定位、成像、分离鉴定中的应用。在此基础上,提出了光亲和标记探针分子的设计、合成以及应用的研究课题,为除草剂活性分子和靶标蛋白的相互作用研究奠定基础。2.依据文献报道和原料来源情况,以简单的方法合成2种脂肪类双吖丙啶化合物2-2a和2-2b;对这两种化合物的光学性质和光解反应过程进行研究。利用紫外可见吸收光谱追踪其光解过程,得出化合物的光物理常数最大吸收波长λmax、摩尔吸光系数以及光解动力学常数k。3.采用正交反应和点击化学反应策略,将多功能连接链以酰胺键的形式连接,合成了三种光亲和标记分子探针以及它们分别对应的参照化合物,对这些化合物进行1HNMR、13CNMR、HRMS、IR表征。这种探针分子的骨架可以作为一种通用性的平台,通过改变不同模块分子的结构来研究不同生物活性分子和相应的靶标蛋白的相互作用模式。4.对荧光团标签分子进行了筛选,合成了一些具有荧光开关效应的荧光化合物。并对这些荧光团的荧光开关效应进行研究,结果表明以BODIPY作为标签分子的荧光开关效应比较显著。在紫外可见吸收光谱的监测下,对连有赖氨酸的环丙烯衍生物和连有标签分子的四嗪衍生物的以Click反应动力学进行测试,得到二级动力学常数为 k = 2.73 ±0.2 M-1·s-1。5.选用了生长素型的小分子抑制剂αα(6-氨基己基)-吲哚-3-乙酸作为活性分子,对所合成的探针分子和其靶标蛋白(TIR1)之间的相互作用模式进行了分子对接分析,确定蛋白有足够大的空腔可以容纳探针分子;将探针分子和生长素抑制剂分别进行除草活性测试,证明了探针中功能化基团的引入并不影响活性分子的生物活性,为后续的分析奠定了基础;将探针分子应用于拟南芥中进行活体成像,初步鉴定TIR1蛋白在拟南芥根尖中的分布。