探究 Cd2+和 Zn2+调控水稻对有机磷阻燃剂吸收积累机制：转录与蛋白水平的奥秘

为探究 Cd2+和 Zn2+对水稻转运蛋白 OsTIL 与有机磷阻燃剂（OPes）作用的影响，研究人员开展水培实验和计算模拟研究。结果发现二者影响 OPes 积累、OsTIL 基因表达等。该研究有助于了解相关污染机制。

　　研究人员进行了水培实验和计算模拟，以研究 Cd²⁺和 Zn²⁺的存在对水稻转运蛋白 OsTIL（Oryza sativa Transporter of Interleukin-like domain）与有机磷阻燃剂（OPes，Organophosphate Esters）相互作用时，在基因表达、结构和结合模式方面的变化。研究观察到，OPes 和 Zn²⁺能够促进水稻幼苗生长，而且 OPes 还能缓解 Cd²⁺对幼苗的抑制作用。通常情况下，Cd²⁺和 Zn²⁺会抑制植物对 OPes 的积累，同时伴随着根浓缩系数（RCF，Root Concentration Factor ）和转运系数（TF，Transport Coefficient）的下降。特别的是，Zn²⁺仅促进了水稻根部对 1,3,5 - 三 (2,3 - 二氯丙基)-1,3,5 - 三嗪 - 2,4,6 (1H,3H,5H)- 三酮（TDCPP，Tris (2,3 - dichloropropyl) phosphate）的积累，此时根浓缩系数上升而转运系数下降。此外，无论是单一污染还是复合污染，Cd²⁺和 Zn²⁺都会影响与 OPes 积累相关的转运蛋白 OsTIL 的基因表达。经过分子动力学模拟分析发现，在 TDCPP 与 OsTIL 的复合物中，蛋白质主链、结合口袋以及配体的均方根偏差（RMSD，Root Mean Square Deviation）也受到这两种金属离子的显著影响。这两种金属离子会降低蛋白质结构的稳定性、减少氢键（HB，Hydrogen Bond）数量、扩大结合口袋，进而抑制 OPes 与 OsTIL 的相互作用。不过，Zn²⁺会额外扩大 TDCPP 进入的通道，这有助于 Zn²⁺与 TDCPP 的配位复合物进入结合口袋，从而提高 OsTIL 对 TDCPP 的结合能力。