植物在长期进化过程中，形成了针对害虫和病原微生物的防御体系，探索其化学本质，就有可能发现和研制出靶点更加精准、高效、无毒副作用的先导化合物和新型绿色农药。中国科学院昆明植物研究所郝小江研究员带领的研究团队，20余年来，一直从事具有化学防御功能的植物天然产物的发现及其作用机制研究。
孕甾烷C21甾体是该专题组首次发现的抗烟草花叶病毒?(TMV)?先导化合物?(PNAS,2007,104 (19),8083–8088)。然而，孕甾烷C21甾体的结构修饰以及修饰后化合物的结构-活性关系(SAR)及作用机制尚未得到评估。为此，该研究设计并合成了一系列glaucogenin A和C衍生物。活性测定显示，大多数新设计的衍生物其抗病毒活性以钝化为主，其钝化活性显著优于一线农药宁南霉素。SAR分析进一步揭示了3位的取代以及C-5/C-6和C-13/C-18的双键对于维持高抗TMV活性至关重要。此外，这些衍生物不仅降低了TMV外壳蛋白?(TMV-CP)?基因转录和TMV-CP蛋白表达水平，还下调了热休克蛋白NtHsp70-1和NtHsp70-061的表达。随后的分子对接实验表明，衍生物还可与TMV外壳蛋白相互作用，干扰病毒组装。该项研究阐明了孕甾烷C21甾体抗烟草花叶病毒功能是以钝化为主，并可通过多种途径发挥其抗TMV功能。其结果为靶标寻找，以及设计、合成新的候选农药奠定了基础。
目前，研究成果以Design,?Synthesis,?Anti-TMV?Activity,?and?Structure?Activity Relationships?of?Seco-pregnane?C21?Steroids?and?Their?Derivatives为题以封面文章形式发表在Journal of Agriculture and Food Chemistry。专题组毕业的博士生晏英（现为贵州医科大学副教授）以及贵州医科大学的唐攀为共同第一作者，中国科学院昆明植物研究所郝小江研究员、邸迎彤研究员、贵州医科大学汤磊教授为共同通讯作者。
