有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)于防治農(nóng)業(yè)蟲害具有經(jīng)濟(jì)、高效、方便的特點(diǎn),一直是國(guó)內(nèi)外廣泛生產(chǎn)和使用的農(nóng)藥產(chǎn)品,其廣泛使用無(wú)疑大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn),但同時(shí)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,并已經(jīng)危及到人們的生存和可持續(xù)發(fā)展。此外,因農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)引發(fā)的食品安全問題已嚴(yán)重制約了我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品出口。因此,迫切需要建立一種用于治理環(huán)境污染以及去除農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的有效方法。
最近,中科院動(dòng)物研究所抗性分子遺傳學(xué)組的科研人員在微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥的研究方向上取得了具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值的研究成果。研究人員采用了細(xì)胞表面展示和周質(zhì)分泌的策略,將兩種不同的有機(jī)磷水解酶同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)到了大腸桿菌細(xì)胞的胞外區(qū)間。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),研究人員利用了冰成核蛋白錨定模序(INP)將對(duì)硫磷水解酶(OPH)展示在細(xì)胞的外膜上,同時(shí),利用了雙精氨酸信號(hào)肽(Tat)將甲基對(duì)硫磷水解酶(MPH)轉(zhuǎn)運(yùn)到同一細(xì)胞的周質(zhì)中。由于OPH和MPH具有互補(bǔ)的有機(jī)磷底物專一性,因此,該工程菌拓寬了對(duì)有機(jī)磷底物的降解范圍。OPH和MPH被轉(zhuǎn)運(yùn)到了細(xì)胞外,消除了細(xì)胞質(zhì)膜對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的滲透屏障作用,因此,該工程菌與胞內(nèi)表達(dá)有機(jī)磷水解酶的工程菌相比,對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥具有更高效的降解速度。該研究構(gòu)建的工程菌在有機(jī)磷農(nóng)藥的降解中具有很好的應(yīng)用潛能,同時(shí),也為在大腸桿菌中定向轉(zhuǎn)運(yùn)多個(gè)酶到不同的胞外區(qū)間提供了新思路。