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作者:张力雯;卓桂英;王方略;曹诗语;刘思怡;吴雅雯;张东晨;徐敬尧;吴学凤;
单位:淮南师范学院机械与电气工程学院;淮南师范学院生物工程学院;安徽理工大学材料科学与工程学院;合肥工业大学食品与生物工程学院;
摘要:以来源于枯草芽孢杆菌的漆酶(Lac)为研究对象,探究了细菌漆酶降解低阶煤多环芳烃(PAH)的分子机制;采用分子对接模拟Lac与PAH结构模型的结合模式,基于能量打分最高原则,选取最佳结合构象进行相互作用分析,并提出了可能的降解机理。结合模式分析结果表明,Lac与萘的结合更接近于Lac活性口袋的中心位置,Lac-萘复合物的负的总能量打分值最大、结合自由能最负,表明Lac与萘的亲和力最大、结合最稳定,因此,萘是Lac的最适底物。相互作用分析结果表明,萘的芳香环与Lac残基Arg487的烷基侧链形成2个疏水相互作用,与残基Asp507的羧基阴离子形成1个静电相互作用,且萘的空间位阻较小,表明Lac与萘结合最稳定的主要原因是疏水相互作用、静电相互作用和空间位阻效应。Lac降解萘的可能机理为:Lac的T1 Cu~(2+)攻击萘的2个芳香环位点,抢夺1个电子形成2种阳离子自由基而引发芳香环裂解,同时T1 Cu~(2+)将电子传递到Lac的三核中心,在此将O_2还原成H_2O,达到降解的目的。
关键词:细菌漆酶;多环芳烃(PAH);结合模式;相互作用;分子对接
基金资助:工业控制技术全国重点实验室开放课题资助项目(ICT2024B58); 安徽省高校自然科学研究重点项目(2024AH051732); 淮南师范学院质量工程教学改革类项目(2023hsjyxm19); 国家级大学生创新创业训练计划项目(202410381024); 国家自然科学基金项目(52174231,51274012)