“盡管這個化學(xué)反應(yīng)和人類的生存環(huán)境以及畜牧業(yè)存在種種關(guān)聯(lián),，但因為它對氧氣非常敏感,，因而了解它的催化機制具有很大的挑戰(zhàn)性?！睆堁阏f,。他與美國伊利諾伊大學(xué)教授趙惠民、上?？萍即髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院iHuman研究所研究員趙素文團隊等合作，聚焦研究厭氧菌里的自由基化學(xué),。

合作團隊發(fā)現(xiàn),，細菌通過降解色氨酸生成糞臭素，這一生化途徑的最后一步依賴于一種此前未知的酶——吲哚乙酸脫羧酶（IAD）,?！斑胚狒人峄衔锩擊仁且环N自由基反應(yīng)，在化學(xué)上很難實現(xiàn),。據(jù)我們所知,，只能由IAD完成?！毖芯抗餐ㄓ嵶髡呲w惠民在電子郵件中告訴《中國科學(xué)報》記者,。

據(jù)介紹，由于自由基沒有配對的電子,，很容易得到電子和失去電子,，從而與任何其他物質(zhì)反應(yīng),，因此其壽命非常短暫，只有幾毫秒甚至幾微秒,?！暗M化過程中的一些酶可以通過蛋白折疊把自由基折疊到蛋白質(zhì)中，從而讓它不那么短命,，甚至可能很穩(wěn)定,，催化很難的化學(xué)反應(yīng)，如這項研究中的脫羧反應(yīng),?！睆堁阏f。

這篇論文中發(fā)現(xiàn)的新甘氨酸自由基酶——IAD正是如此,。研究人員在大腸桿菌中表達了這種酶,，然后喂給它一些吲哚乙酸鹽，隨后用氣相色譜法確認所得到的“獎勵”正是糞臭素,。

遺傳標志

未來,，IAD可以作為判斷糞臭素存在的標志?！霸谖磥硇聹y序的細菌中要鑒定該酶是否存在只需要和這些功能已知的IAD進行序列比對,，看活性口袋的殘基是否保守即可?！壁w素文告訴《中國科學(xué)報》記者,。

“在新研究中，糞臭素恰巧是揮發(fā)性的,，它的強烈氣味是細菌代謝旺盛的標志,，并且人體也已經(jīng)演化出了對這種氣味的敏感?！壁w惠民補充說,，“基于IAD的DNA序列，人們還可以通過DNA測序快速確定人體和環(huán)境樣品中是否存在糞臭素產(chǎn)生菌,?！?br/>

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