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古酶今用

来源:生命经纬
摘要:因为控制农业害虫的缘故,我们将化学物质释放到环境中,而它们在环境中会维持较长时间。现在有个诱人的方案就是采用微生物(microbe)来代谢、分解这些人工合成的碳合物。杀线虫剂(nematocide)1,3-二氯丙烯(1,3-dichloropropene)的分解产物是反-3-氯丙烯酸(trans-3-chloroacrylicacid),如果在温度19°C下,自然水解分解......

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        因为控制农业害虫的缘故,我们将化学物质释放到环境中,而它们在环境中会维持较长时间。现在有个诱人的方案就是采用微生物(microbe)来代谢、分解这些人工合成的碳合物。

        杀线虫剂(nematocide)1,3-二氯丙烯(1,3-dichloropropene)的分解产物是反-3-氯丙烯酸(trans-3-chloroacrylic  acid),如果在温度19°C下,自然水解分解的半衰期(half-life)是24,000年,基本与元素239Pu的分解半衰期相当。幸运的是,土壤细菌Pseudomonas  pavonaceae会表达酶CaaD,Horvat和Wolfenden证实了这种酶会加速水解过程高达1012倍,通过加入H2O和释放HCl,产生丙二酸半醛(malonate  semialdehyde)。研究者称这个令人振奋的数据主要得益于发生在活化位点(与底物结合或产物释放位点相对)的化学转化作用(chemical  transformation),同时CaaD似乎比它的结构上的同胞兄弟—4-草酰巴豆酯互变异构酶(4-oxalocrotonate  tautomerase;编者译,注意核对)更为有效率,但所有的结果都支持这样一种假设:降解3-氯-丙烯酸盐(3-chloro-acrylate)的活性尽管是酶近期才获得的本事,但就酶的资历来说,其催化能力可谓是经验老道,历史也相对久远。



        参考文献:A  persistent  pesticide  residue  and  the  unusual  catalytic  proficiency  of  a  dehalogenating  enzyme  

        PNAS  2005  102:  16199-16202;  published  online  before  print  October  31  2005,  10.1073/pnas.0508176102
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