假单胞菌PNPG3偶氮还原酶的生物信息学与分子模拟研究及其在偶氮染料脱毒中的应用价值

本研究针对合成染料环境持久性与毒性问题，来自未知机构的研究人员通过基因组分析发现Pseudomonas sp. PNPG3菌株携带两种独特偶氮还原酶（Azo）基因。通过分子模拟证实其高热稳定性（高脂族指数），其中Azo-1与溶剂黑3结合能达-10.1 kcal/mol，Azo-2与刚果红结合能为-9.4 kcal/mol。分子动力学显示Azo2-溶剂黑3复合物具有最优稳定性（RMSD≈0.6 nm，RMSF 0.2-0.34 nm），PCA与SASA分析进一步验证其紧凑构象，凸显该菌株在规模化染料生物修复中的应用潜力。

　　

合成染料因其持久性与毒性成为重大环境问题，尤其在纺织业广泛应用且难降解。本研究聚焦假单胞菌(Pseudomonas) sp. PNPG3菌株的偶氮还原酶(Azo)在生物修复中的应用潜力。基因组分析揭示该菌株含有两个独特Azo基因，结构模型显示其具有高热稳定性特征的高脂族指数。通过ERRAT、PROCHECK和QMEAN⁴工具验证模型可靠性后，发现溶剂黑3与Azo-1结合能达-10.1 kcal/mol，形成多重氢键和范德华力；刚果红与Azo-2结合能为-9.4 kcal/mol并形成三个氢键。Azo2-溶剂黑3复合物呈现最高稳定性：RMSD值稳定在0.6 nm，RMSF波动范围0.2-0.34 nm，同时伴随多重氢键形成和SASA值降低表明构象更紧凑。主成分分析(PCA)进一步证实该稳定性。本研究彰显了PNPG3菌株在偶氮染料降解方面的强劲实力，为大规模染料 remediation 提供新思路。