PBDEs微生物酶促降解的分子作用机制及其构效关系

项目名称： PBDEs微生物酶促降解的分子作用机制及其构效关系

项目编号： No.21377138

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 化学工业

项目作者： 谷成刚

作者单位： 中国科学院南京土壤研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 多溴联苯醚（PBDEs）属典型持久性有机污染物，已证实其好氧微生物降解过程受bphA基因编码酶-联苯双加氧酶（BPDO）催化调控，然而，有关酶促降解的分子作用机制尚未明确。本项目拟以伯克氏降解菌LB400对PBDEs降解动力学实验为基础，结合羟基化中间产物分析与密度泛函方法对前线分子轨道电子排布计算，揭示PBDEs微生物降解的羟基化区域选择性；采用分子对接、分子动力学和量子化学分层优化方法，模拟研究PBDEs与BPDO关键亚基BphA1的亲合作用，反映活性空穴氨基酸残基分布特征和相对能量贡献，以亲合能与降解速率常数的相关性阐释其对微生物降解性能影响；以多种模型构建技术，发展PBDEs微生物降解速率的定量构效关系（2D/3D-QSARs），基于模型分析，综合微生物降解区域选择性与亲合作用，从微观角度阐明PBDEs酶促降解的分子作用机制及关键影响因子，为高效降解菌选育与污染修复提供科学依据。

中文关键词： 多溴联苯醚；酶促降解动力学；亲合作用；定量构效关系；分子机制

英文摘要： Due to the great risks to ecological system, polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) have been typically categorized into the lists of POPs. The aerobic biodegradation process of PBDEs was recently proved to be controlled and influenced by the important bp

英文关键词： Polybrominated diphenyl ethers；Enzymatic degradation kinetics；Binding interactions；Quantitative structure-activity relationships；Molecular mechanism