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展青毒素是霉變的蘋果、梨等大宗水果及其制品(如果酒、果汁、果脯、飼用果渣)中最主要的霉菌毒素，會嚴重侵害人和動物的臟器與神經系統。湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室郭瑞庭教授團隊解析了還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)依賴型短鏈脫氫/還原酶CgSDR催化展青毒素脫毒的催化反應機制，并通過分子改造大幅提升了CgSDR對展青毒素的催化效率，有望實現展青霉素的高效、安全降解與脫毒。相關研究論文日前發表在國際期刊《國際生物大分子雜志》上。

由于展青毒素會使人產生多種急性(水腫、痙攣、腸出血等)或慢性(致癌、致畸、抑制免疫力等)中毒癥狀，因此展青毒素含量是食品質量與安全的重要控制指標，受到世界各國和國際組織的極大關注。

“中國是世界水果生產、消費和出口大國。中國也是受展青毒素污染較嚴重的國家之一，實現展青毒素的高效、安全降解與脫毒是保障我國水果產業鏈可持續發展和國際競爭力的當務之急。”論文第一作者戴隆海副教授表示。

為了探究CgSDR對展青毒素的催化反應機制，郭瑞庭團隊利用X射線晶體衍射技術解析了CgSDR與NADPH和展青毒素的高分辨率復合體晶體結構，揭示了NADPH、展青毒素與CgSDR的結合模式，解析了CgSDR催化展青毒素脫毒的催化反應機制。

“我們的工作解析了CgSDR催化展青毒素脫毒的反應機制和底物結合模式，為進一步篩選更多性狀優良的展青毒素脫毒酶提供了重要的參考信息;同時，通過對酶結構的理性設計與分子改造獲得了對展青毒素催化效率提升近4倍的突變體V187F，該部分工作為利用高效、特異性的生物酶降解水果制品中的展青毒素奠定了重要的研究基礎。”論文通訊作者陳純琪教授表示。

關鍵詞： 催化反應 催化效率 還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 生物大分子