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浙江快乐12_浙江快乐彩12选5走势图药学院及国际合作团队在《PNAS》上发文报道厌氧菌中两个催化磺酸丙二醇降解的新自由基酶及其生化通路

      2020-06-28       

浙江快乐12讯(通讯员 武杉)国际著名学术期刊《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)6月22日在线发表了题为《两种自由基依赖的有机硫化物磺酸丙二醇的厌氧降解机制》(Two radical-dependent mechanisms for anaerobic degradation of the globally abundant organosulfur compound dihydroxypropanesulfonate)的论文。这是浙江快乐12_浙江快乐彩12选5走势图药学院张雁教授、尉迟之光副教授研究团队与美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)赵惠民教授及其领导的新加坡科学与工程研究所(A*STAR)研究团队长期合作,对有机磺酸化合物在厌氧环境下依赖自由基酶催化降解途径深入研究的又一重大成果。

根据文章报道,该合作团队发现并表征了两个未知的甘氨酸自由基酶,并根据其所催化反应,分别命名为磺酸丙二醇裂解酶(HpsG)和磺酸丙二醇脱水酶(HpfG)。文章深入研究了这两个酶的催化机理和结构功能关系,并进一步研究了其所在的生化通路及生理功能。该团队还通过序列相似性网络分析和催化部位的关键氨基酸信息等生物信息学手段,找到了自然界中含有这些酶的厌氧菌的种类以及这些菌在地球上的分布。其中硫还原菌存在于人体肠道中,经新发现的代谢通路产生亚硫酸作为无氧呼吸作用的终端电子受体,从而产生硫化氢,过量硫化氢可引起结肠癌等疾病,因而这项研究成果与人类健康密切相关。

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磺酸丙二醇是地球上最丰富的含硫化合物之一,是6-脱氧-6-磺基葡萄糖(sulfoquinovose,SQ)磺基糖酵解的产物。磺基糖酵解是德国科学家David Schleheck课题组2014年在Nature期刊上报道的一条有别于人们熟知的糖酵解的生化通路。地球上所有植物、苔藓、藻类和大多数光合细菌叶绿体类囊体膜都含有SQ糖,因此其全球年产量非常惊人,约为10,000,000,000吨。磺酸丙二醇除了作为磺基糖酵解的产物外,其本身在海洋浮游生物如占全球初级生产总量20%的硅藻中含量也极其丰富。硅藻可以在海洋表面聚集成卫星上都清晰可见的足球场大小的球,并与细菌共生,最终裂解后沉入海洋底部。由于地球上磺酸丙二醇的高产以及广泛分布,加上含有此次发现的新酶新代谢通路的菌有的为存在于海洋深处的环境菌,也有的为海洋及陆地动物的肠道菌,因此该项研究发现对于了解生物地理化学硫循环有着重要意义。此外,海洋底部的硫还原菌,对于海洋油气田开采过程的脱硫化也具有重要的意义。该文共同第一编辑为浙江快乐12_浙江快乐彩12选5走势图博士生刘佳翼和新加坡科学与工程研究Yifeng Wei博士。

文章链接:https://www.pnas.org/content/early/2020/06/19/2003434117。

(编辑 焦德芳 陈铮杰)

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