上海交大找到微生物分解代谢尼古丁机制


上海交通大学研究人员近日在尼古丁微生物分解代谢方向研究方面取得重要突破。

上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室微生物分解代谢方向研究取得重要突破，在遗传学领域国际重要期刊之一PLoSGenetics上在线发表了以唐鸿志博士为第一作者的研究文章《SystematicUnravelingoftheUnsolvedPathwayofNicotineDegradationinPseudomonas》。

烟草加工和烟草消费过程中产生大量富含尼古丁等烟碱类化合物的固体和液体废弃物，严重污染大气，水体与土壤环境。恶臭假单胞菌S16能够以尼古丁为唯一碳氮源并高效分解代谢尼古丁，实现变废为宝。课题组研究人员通过近5年的努力，对菌株S16进行比较蛋白组和基因组分析，结合基因敲除、荧光定量PCR和克隆表达实验验证，寻找到了编码3-琥珀酰吡啶羟化酶的基因簇SpmABC和催化尼古丁吡咯代谢途径的第一步反应的酶NicA1的同工酶NicA2，绘制了菌株S16尼古丁代谢的完整途径。

这一研究首次从分子水平全面、系统地阐明了困惑科学家近60年的假单胞菌代谢尼古丁的吡咯代谢主途径的机制，发现该途径与人体代谢尼古丁的2'羟基化途径类似。该项系统的工作将为难降解有机污染物微生物分解代谢机制的解析和相关生物资源有效利用提供指导和帮助。该研究得到了国家自然科学基金重点项目、创新研究群体基金以及上海市青年科技启明星和上海交大晨星计划的支持。

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