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凌婉婷课题组揭示微生物代谢雌激素的分子机制

发布时间:2021-03-29 点击次数:

作为一种常见的内分泌干扰物,环境雌激素广泛存在于多种环境介质中。雌激素污染会破坏生态平衡,威胁人群健康。微生物降解是降低环境雌激素污染风险的重要途径之一。但多年来,有关雌激素生物降解分子机制的研究进展缓慢。

凌婉婷课题组利用一株雌激素高效降解菌Novosphingobiumsp. ES2-1,以17-雌二醇(E2)为对象,发现了受E2诱导表达的基因簇est,鉴定了三组份细胞色素P450单加氧体系EstP和两组份单加氧体系EstO,揭示了E2甾体骨架裂解的关键步骤及分子机制。EstP由EstP1(P450单加氧酶)、EstP2(铁氧化蛋白)和EstP3(铁氧化蛋白还原酶)组成,催化E2降解过程中E1的4-羟基化反应,生成4-羟基雌酮(4-OH-E1);EstO由EstO1(黄素依赖的单加氧酶)和EstO2(黄素还原酶)组成,催化4-OH-E1的9,10-seco反应,生成B环裂解产物。此外,EstP1介导的4-羟基化反应可能对甾体底物具有特异性,而EstO1介导的B环裂解反应还可参与雄激素和孕激素等多种甾体化合物的降解;菌株ES2-1代谢不同甾体的分子机制之间或具有共性。

成果以“Identification of novel catabolic genes involved in 17β-estradiol degradation by Novosphingobiumsp. ES2-1”为题,发表在Environmental Microbiology上。该研究得到国家自然科学基金项目资助。


1. 菌株ES2-1中降解E2的基因及酶系。(a)与E2分解代谢相关的基因簇est。(bE2诱导下est基因簇中各基因的转录水平。(c)菌株ES2-1降解E2过程中的关键步骤及分子机制。

 

原文链接:https://doi.org/10.1111/1462-2920.15475。




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