来自短小单胞菌（Brevundimonas sp.）YS菌株的新颖对映选择性酯酶AopE优先降解除草剂Haloxyfop-Methyl的（R）-对映体

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：The Novel Enantioselective Esterase AopE from Brevundimonas sp. Strain YS Preferentially Catabolizes the (R)-Enantiomer of the Herbicide Haloxyfop-Methyl

研究揭示了从Brevundimonas sp. YS菌株中克隆的aopE基因编码的酶AopE具有对映选择性水解4-氧代苯氧基丙酸类手性除草剂（如Haloxyfop-methyl）的能力，并发现关键残基Phe227通过π-π和π-烷基相互作用调控催化活性。

　　

氟氧草酯（Haloxyfop-methyl）是一种手性芳氧苯氧丙酸酯（AOPP），具有两种对映异构体形式，在全球范围内被广泛使用，但同时也引发了严重的环境问题。目前关于氟氧草酯对映异构体的分离方法以及细菌对这些对映异构体的选择性降解机制仍知之甚少。本研究从新分离出的短杆菌（Brevundimonas）YS菌株中克隆出一种名为aopE的基因，该基因能够催化氟氧草酯的降解过程。将aopE与其他已进行生化表征的酯酶进行比较后发现，两者之间没有显著的相似性。aopE能够将氟氧草酯水解为氟氧草酸，并表现出对映选择性，优先降解(R)-(+)-氟氧草酯而非(S)-氟氧草酯。这种选择性同样存在于两种结构类似的化合物中，即(R)-(+)-喹唑草酯（Quizalofop-ethyl）和(R)-(+)-二氯草酯（Diclofop-methyl），这两种化合物都具有4-氧苯氧丙酸骨架。分子对接、分子动力学模拟和定点突变分析表明，Phe227残基在aopE催化(R)-(+)-氟氧草酯降解过程中起着关键作用，它通过形成π-π T型相互作用和π-烷基相互作用来发挥催化作用。这些研究结果为细菌对手性AOPP类除草剂的对映选择性代谢机制提供了更深入的理解。