2月3日,华中农业大学生命科学技术学院在Environmental Science & Technology期刊上发表题为“Novel Bifunctional Enzyme AntO Catalyzes Antimonite Oxidation and H₂O₂ Decomposition in Environmental Antimony Detoxification”的研究论文。华中农业大学博士生罗雄为该论文第一作者,李明顺和郑世学教授为通讯作者。
该研究以前期从锑污染环境分离的睾丸酮丛毛单胞菌JL40为对象,探究其Sb(III)氧化解毒机制。通过差异蛋白质组学筛选出新型双功能酶AntO,qRT-PCR证实其转录受Sb(III)和H₂O₂诱导。进化分析显示未一种新型锑氧化和过氧化氢酶。AntO的异源表达赋予大肠杆菌Sb(III)抗性与氧化活性。报告基因实验证实受Sb(III)和H₂O₂诱导。敲除antO使菌株JL40胞内H₂O₂积累,加速Sb (III)非生物氧化,antO超表达则通过酶促反应提升氧化效率。体外酶活实验表明,AntO以NADP+为电子受体催化Sb(III)氧化为Sb(V),同时具备催化H₂O₂分解能力。分子对接验证两种催化功能对应AntO不同结构域。基于上述结果,研究者提出如下工作模型:当Sb(III)进入细胞,诱导细胞氧化压力增加,从而导致胞内H₂O₂含量增加。AntO上调表达催化H₂O₂分解以缓解氧化应激,同时催化Sb(III)氧化为Sb(V)解毒。