展青霉素（Patulin，PAT）是一種劇毒的真菌次級代謝產(chǎn)物，主要由擴(kuò)展青霉產(chǎn)生，可污染蘋果、梨果和葡萄等水果及其制品。PAT對動物及人體的危害主要表現(xiàn)為致癌性、免疫毒性、生殖毒性、皮膚毒性、腸毒性、肝毒性及腎毒性。傳統(tǒng)控制PAT污染的物理和化學(xué)法均存在一定的缺陷與不足，而生物法因其安全性和高效性受到廣泛關(guān)注。生物法主要通過微生物及其產(chǎn)生的酶脫除PAT，且酶促脫毒技術(shù)可避免微生物的二次污染，更具工業(yè)化應(yīng)用前景。然而，目前文獻(xiàn)中報道的PAT生物降解酶的種類、數(shù)量及性能均有限，亟需篩選和鑒定新型高效的PAT降解酶，解析其酶學(xué)性質(zhì)和催化機(jī)制，從而開發(fā)性能優(yōu)異的固定化酶，以期推動工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用。本文聯(lián)合RNA-seq及分子對接技術(shù)分析了M. guilliermondii降解PAT的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)M. guilliermondii通過增強(qiáng)與抗氧化脅迫、谷胱甘肽代謝、DNA損傷修復(fù)、DNA復(fù)制、生長和繁殖、抗性和耐藥、潛在降解酶的解毒及鋅指轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)來解除或降低PAT脅迫造成的有害影響。該研究還篩選到了一個新型PAT降解酶（短鏈脫氫酶/還原酶，short-chain dehydrogenase/reductase，MgSDR1）。MgSDR1可在2 h內(nèi)將10 μg/mL初始濃度的PAT轉(zhuǎn)化為無毒的E-ascladiol；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，生物降解過程對新鮮梨汁的品質(zhì)沒有負(fù)面影響；此外，結(jié)合分子對接及氨基酸定點(diǎn)突變技術(shù)分析了催化三聯(lián)體（Ser174、Tyr188和Lys192）對MgSDR1降解PAT能力的影響，將上述三個氨基酸殘基突變?yōu)楸彼岷?，突變蛋白幾乎不能降解PAT，表明MgSDR1的催化三聯(lián)體在PAT降解過程中發(fā)揮重要作用。該研究得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32172641; 32272383）和江蘇省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（KYCX23_3632）的資助。

原文鏈接https://doi.org/10.1002/advs.202501146