新月镰刀菌 ES2-1 孕激素降解与抗逆性的整合机制

《Journal of Hazardous Materials》：Integrated mechanisms of progestogen degradation and stress resistance in Novosphingobium sp. ES2-1

　　

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  Nov. sp. ES2-1对不同种类类固醇激素表现出优异的降解性能
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  Nov. sp. ES2-1通过源头控制和末端处理缓解了PGT诱导的氧化应激
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  PGT经羟孕酮和睾酮降解后，通过β-氧化进入三羧酸循环
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  细胞色素P450和胞外二氧合酶是PGT降解的关键酶
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  铁作为PGT骨架裂解酶的必要辅因子，而维生素B6/B2则支持辅酶和电子载体的合成

各章节摘要

引言

环境孕激素（Ps）是一类新兴污染物，其潜在的生态污染风险已成为高度关注的环境问题，对人类健康和生态安全构成严重挑战[1]、[2]。Ps在人类医学中广泛用作药物，在畜牧养殖中作为饲料添加剂使用，导致其在农田地表水中频繁检出[3]、[4]、[5]。值得注意的是，污水 treatment系统无法完全消除Ps。残留的Ps

菌株、化学品和培养基

N. sp. ES2-1此前由本实验室获得，保存于中国普通微生物菌种保藏中心，编号为CGMCC 12925。N. sp. ES2-1的基因组序列已提交至NCBI数据库，登录号为CP063445至CP063449，包含一条染色体和四个环状质粒。PGT（≥ 98%，CAS 57-83-0）购自Sigma-Aldrich（美国圣路易斯州密苏里州），储存于甲醇中，终浓度为10 mg/mL。

R2A液体培养基和无机盐培养基

N. sp. ES2-1有效降解多种激素

选取十种天然激素和四种合成激素，以研究N. sp. ES2-1在5天内的降解效果（图1A）。结果表明，N. sp. ES2-1对内源性激素PGT、孕烯醇酮、睾酮（Te）和雄烯二酮（AD）表现出优异的降解性能，在5天内降解率超过90%。对雄甾烷酮、皮质酮、醛固酮等中等的去除效率在50%至90%之间

讨论

与已知菌株相比，N. sp. ES2-1在降解多种天然类固醇激素方面表现出显著优势，表明其在修复复杂类固醇污染方面具有潜力。聚焦于PGT这一普遍存在的环境污染物和SHs的重要前体，我们整合了全基因组和差异蛋白质组学分析，系统地揭示了N. sp. ES2-1在PGT胁迫下的适应性反应和分子机制。

外源污染物通常破坏细胞内

CRediT作者贡献声明

李顺耀：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，经费获取，概念化。陈鹏：写作——初稿撰写，数据整理。叶乃阳：数据整理。方敬雅：写作——初稿撰写，数据整理。李耀辉：写作——初稿撰写，调查研究。王一茹：数据整理。孙凯：写作——审阅与编辑，经费获取，形式化分析。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响到本文所报告的工作。

致谢

本工作得到国家自然科学基金（42677022、42677016、42207470和82504523）、中国安徽省自然科学基金杰出青年基金（2308085Y28）的资助。

研究意义

环境孕激素（Ps）可增强类固醇激素的内分泌干扰效应。Novosphingobium spp.是减轻Ps污染的极具前景的候选菌，但其系统适应性和代谢机制尚未完全阐明

李顺耀|陈鹏|李耀辉|叶乃阳|方敬雅|王一茹|孙凯