Kun jara produktado de pli ol 700,000 tunoj, glifosato estas la plej vaste uzata kaj plej granda herbicido en la mondo.Herbrezisto kaj eblaj minacoj al la ekologia medio kaj homa sano kaŭzitaj de la misuzo de glifosato altiris grandan atenton.
La 29-an de majo, la teamo de profesoro Guo Ruiting el la Ŝtata Ŝlosila Laboratorio de Biokatalizo kaj Enzima Inĝenierado, kune establita de la Lernejo de Vivsciencoj de Hubei-Universitato kaj la provinca kaj ministeria departementoj, publikigis la plej novan esploran artikolon en la Revuo pri Danĝeraj Materialoj, analizante. la unua analizo de korta herbo.(Maligna irlanda herbo)-deriva aldo-ketoreduktazo AKR4C16 kaj AKR4C17 katalizas la reakcian mekanismon de glifosata degradado, kaj multe plibonigas la degenefikecon de glifosato per AKR4C17 per molekula modifo.
Kreskanta glifosata rezisto.
Ekde sia enkonduko en la 1970-aj jaroj, glifosato estas populara ĉie en la mondo, kaj iom post iom fariĝis la plej malmultekosta, plej vaste uzata kaj plej produktiva larĝspektra herbicido.Ĝi kaŭzas metabolajn malordojn en plantoj, inkluzive de fiherboj, specife malhelpante 5-enolpyruvylshikimate-3-fosfat-sintetazon (EPSPS), ŝlosilan enzimon implikitan en plantkresko kaj metabolo.kaj morto.
Tial, bredado de glifosat-rezistemaj transgenaj kultivaĵoj kaj uzi glifosaton sur la kampo estas grava maniero kontroli fiherbojn en moderna agrikulturo.
Tamen, kun la ĝeneraligita uzo kaj misuzo de glifosato, dekduoj da fiherboj iom post iom evoluis kaj evoluigis altan glifosattoleremon.
Krome, glifosato-rezistemaj genetike modifitaj kultivaĵoj ne povas malkomponi glifosaton, rezultigante la amasiĝon kaj translokigon de glifosato en kultivaĵojn, kiuj povas facile disvastiĝi tra la nutroĉeno kaj endanĝerigi homan sanon.
Tial urĝas malkovri genojn, kiuj povas degradi glifosaton, por kultivi altajn glifosatajn transgenajn kultivaĵojn kun malaltaj restaĵoj de glifosato.
Solvante la kristalan strukturon kaj katalizan reakcian mekanismon de plant-devenaj glifosat-degradaj enzimoj
En 2019, ĉinaj kaj aŭstraliaj esplorteamoj identigis du aldo-ketoreduktazojn, AKR4C16 kaj AKR4C17, unuafoje el glifosat-rezistema korta herbo.Ili povas uzi NADP+ kiel kofaktoron por degradi glifosaton al netoksa aminometilfosfona acido kaj glioksilacido.
AKR4C16 kaj AKR4C17 estas la unuaj raportitaj glifosat-degradaj enzimoj produktitaj per natura evoluo de plantoj.Por plue esplori la molekulan mekanismon de ilia degradado de glifosato, la teamo de Guo Ruiting uzis rentgen-kristalografion por analizi la rilaton inter ĉi tiuj du enzimoj kaj kofaktoro alta.La kompleksa strukturo de la rezolucio rivelis la ligan reĝimon de la ternara komplekso de glifosato, NADP+ kaj AKR4C17, kaj proponis la katalizan reagmekanismon de AKR4C16 kaj AKR4C17-mediaciita glifosatdegenero.
Strukturo de AKR4C17/NADP+/glifosatkomplekso kaj reagmekanismo de glifosatdegenero.
Molekula modifo plibonigas la degenefikecon de glifosato.
Post akirado de la bona tridimensia struktura modelo de AKR4C17/NADP+/glifosato, la teamo de profesoro Guo Ruiting plue akiris mutaciulproteinon AKR4C17F291D kun 70% pliiĝo en la degrada efikeco de glifosato per enzima strukturanalizo kaj racia dezajno.
Analizo de glifosat-degrada agado de AKR4C17-mutaciuloj.
"Nia laboro rivelas la molekulan mekanismon de AKR4C16 kaj AKR4C17 katalizanta la degeneron de glifosato, kiu metas gravan fundamenton por la plua modifo de AKR4C16 kaj AKR4C17 por plibonigi ilian degradan efikecon de glifosato."Koresponda aŭtoro de la artikolo, Asociita Profesoro Dai Longhai de Hubei-Universitato diris, ke ili konstruis mutaciulproteinon AKR4C17F291D kun plibonigita glifosata degenero-efikeco, kiu provizas gravan ilon por kultivi altajn glifosatajn transgenajn kultivaĵojn kun malaltaj glifosataj restaĵoj kaj uzi mikrobajn inĝenierajn bakteriojn por. degradas glifosaton en la medio.
Oni informas, ke la teamo de Guo Ruiting delonge okupiĝas pri la esplorado pri la struktura analizo kaj mekanismo-diskutado de biodegradaj enzimoj, terpenoidaj sintazoj kaj drog-celproteinoj de toksaj kaj malutilaj substancoj en la medio.Li Hao, asociita esploristo Yang Yu kaj preleganto Hu Yumei en la teamo estas la kununuaj verkintoj de la artikolo, kaj Guo Ruiting kaj Dai Longhai estas la kunkorespondaj aŭtoroj.
Afiŝtempo: Jun-02-2022