发展三相协同策略精准揭示新型污染物的生物转化反应机理

当前，包括药物、个人护理品、表面活性剂、工业添加剂和阻燃剂等在内的新型污染物的种类和数量在不断增加，而生物转化过程往往是其产生毒性效应的重要过程。阐明有机污染物分子结构与生物转化反应性之间的内在规律性，可为人体健康和环境质量评估提供基本的科学依据，并有助于有效筛选污染物的代谢产物用于毒性测试和生物监测。

近日，环测学院季力教授课题组在前期工作基础上，提出了实验与计算相结合的三相协同策略以精准揭示新型有机污染物的生物转化反应机理，相关研究成果形成题为“Precision Biotransformation of Emerging Pollutants by Human Cytochrome P450 Using Computational?Experimental Synergy: A Case Study of Tris(1,3-dichloro-2-propyl) Phosphate”的封面论文，在线发表于环境科学与工程领域学术期刊Environmental Science & Technology。

该三相协同策略包括：（I相）通过高通量计算筛选可能的代谢产物；（II相）通过人肝微粒体和P450重组酶在体外实验中确认预测的代谢产物；（III相）通过高水平的靶向计算将实验数据合理化为精准生物转化机制。针对长期存在争议的磷系阻燃剂的生物转化机理，通过从定性到半定量到定量水平的实验和计算协同，揭示了P450酶在代谢进程中存在产生的脱烷基和脱卤化-还原路径机理，尤其在国际上首次报道了P450酶在代谢进程中可发挥连续氧化还原性能。该研究成果将会为对磷系阻燃剂的代谢产物开展毒性测试和生物监测提供重要支撑，而所提出的三相协同策略将会为阐明当前日益增长的新型污染物的精准生物转化机制提供有效手段。

该研究得到了国家自然科学基金、日本学术振兴会基金以及中国矿业大学人才启动基金的资助。季力教授为唯一通讯作者，中国矿业大学为第一和通讯作者单位，其他国内外合作单位包括浙江大学、京都大学、丹麦科技大学等。

新闻来源：环境与测绘学院 杨琪琪摄影：责任编辑：李秀审核:刘尧