白耙齿菌GC.u01漆酶基因的异源表达及对顽固农药的高效降解机制研究

来自国内的研究人员针对工业漆酶(laccases)产量低、稳定性差及对顽固农药催化效率不足的问题，通过基因组测序首次解析了白耙齿菌(Cerrena unicolor)GC.u01菌株(30.95 Mb)的9个漆酶基因家族，其中Lac2经毕赤酵母(P. pastoris)GS115异源表达后，获得具有突破性pH稳定性(pH 3.0-8.0保持>80%活性)和热稳定性(40°C保留>60%活性)的重组酶(70 kDa)，并首次实现阿唑菌酯(azoxystrobin)96.2%和辛硫磷(phoxim)30.7%的高效降解，为农业污染物治理提供了新型生物催化剂。

　　

漆酶(laccases)作为多领域应用的工业酶，其异源表达在毕赤酵母(Pichia pastoris)中常面临产量与稳定性的瓶颈。最新研究通过对白耙齿菌(Cerrena unicolor)GC.u01菌株的高质量基因组测序(30.95 Mb，8,089个基因)，发现该菌株拥有包含9个成员的独特漆酶基因家族。其中Lac2因携带新颖催化基序脱颖而出，科研人员通过密码子优化在P. pastoris GS115中成功表达出70 kDa重组酶，该酶展现出惊人的pH耐受性(24小时内pH 3.0-8.0活性保持>80%)和40°C下>60%活性的热稳定性，性能超越多数已报道真菌漆酶。更具突破性的是，Lac2对杀菌剂阿唑菌酯(azoxystrobin)实现96.2%的降解率，对有机磷杀虫剂辛硫磷(phoxim)达30.7%——这是首次记载白耙齿菌漆酶降解此类农药，且效率显著高于同类研究。该成果通过基因组挖掘-酶工程-功能验证的创新研究范式，为开发针对顽固农用化学品的新型生物催化剂树立了标杆，彰显Lac2在生物技术和工业应用中的巨大潜力。