Synthesis and Biological Activity Evaluation of Benzoxazinone-Pyrimidinedione Hybrids as Potent Protoporphyrinogen IX Oxidase Inhibitor

原卟啉原氧化酶 三氟甲基 部分 化学 生物测定 多酚氧化酶 烟草 组合化学 立体化学 生物化学 过氧化物酶 生物 有机化学 基因 烷基 遗传学
作者
Bai-Feng Zheng,Yang Zuo,Guang-Yi Huang,Zhi-Zheng Wang,Jin-Yi Ma,Qiong‐You Wu,Guang‐Fu Yang
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:71 (39): 14221-14231 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.3c03593
摘要

Protoporphyrinogen IX oxidase (PPO/Protox, E.C. 1.3.3.4) is recognized as one of the most important targets for herbicide discovery. In this study, we report our ongoing research efforts toward the discovery of novel PPO inhibitors. Specifically, we identified a highly potent new compound series containing a pyrimidinedione moiety and bearing a versatile building block-benzoxazinone scaffold. Systematic bioassays resulted in the discovery of compound 7af, ethyl 4-(7-fluoro-6-(3-methyl-2,6-dioxo-4-(trifluoromethyl)-3,6-dihydropyrimidin-1(2H)-yl)-3-oxo-2,3-dihydro-4H-benzo[b][1,4]oxazin-4-yl)butanoate, which exhibited broad-spectrum and excellent herbicidal activity at the dosage of 37.5 g a.i./ha through postemergence application. The inhibition constant (Ki) value of 7af to Nicotiana tabacum PPO (NtPPO) was 14 nM, while to human PPO (hPPO), it was 44.8 μM, indicating a selective factor of 3200, making it the most selective PPO inhibitor to date. Moreover, molecular simulations further demonstrated the selectivity and the binding mechanism of 7af to NtPPO and hPPO. This study not only identifies a candidate that showed excellent in vivo bioactivity and high safety toward humans but also provides a paradigm for discovering PPO inhibitors with improved performance through molecular simulation and structure-guided optimization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
仔仔仔平完成签到,获得积分10
1秒前
俊逸鹏笑完成签到,获得积分10
3秒前
Jennie完成签到,获得积分10
3秒前
guozizi发布了新的文献求助10
3秒前
00粥发布了新的文献求助10
4秒前
啊露完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
9秒前
10秒前
10秒前
wangwenzhe完成签到,获得积分10
10秒前
北风歌发布了新的文献求助10
11秒前
xxx完成签到,获得积分10
13秒前
暖暖圆圆发布了新的文献求助10
13秒前
s_s发布了新的文献求助10
14秒前
爆米花应助c程序语言采纳,获得10
14秒前
失眠朋友发布了新的文献求助10
15秒前
xxx发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
传奇3应助任性夏柳采纳,获得10
17秒前
Lucas应助xuulanni采纳,获得10
18秒前
19秒前
科目三应助QY采纳,获得30
19秒前
20秒前
22秒前
无理发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
郭晨完成签到,获得积分10
27秒前
xuulanni发布了新的文献求助10
29秒前
kaige88完成签到,获得积分10
30秒前
科研狗应助阿琦采纳,获得10
30秒前
30秒前
31秒前
Janey完成签到,获得积分10
32秒前
yyyy完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
44秒前
44秒前
科研通AI2S应助Rolim采纳,获得25
45秒前
北风歌发布了新的文献求助10
47秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
Relativism, Conceptual Schemes, and Categorical Frameworks 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3462526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3056054
关于积分的说明 9050624
捐赠科研通 2745705
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506521
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696165
邀请新用户注册赠送积分活动 695677