Компьютерное моделирование, мультиспектроскопический и деградационный анализ взаимодействия лакказы Trametes versicolor с бисфенолом Е

Взаимодействие между лакказой Trametes versicolor, одного из основных ферментов, используемых для биоразложения загрязнителей окружающей среды, и бисфенолом E (BPE) изучено с помощью компьютерного моделирования и мультиспектрального анализа. Показано, что BPE может эффективно разлагаться сырой лакказой Trametes versicolor при оптимальных условиях инкубации. Кинетическое исследование использовано для характеристики кинетических особенностей лакказно-каталитической деградации BPE. Результаты расчетов свидетельствуют о том, что реакция может протекать самопроизвольно. Спектральный анализ показывает, что вторичная структура лакказы изменяется после взаимодействия лакказы с BPЕ. Эффективность разложения BPE составляет £93.64% после реакции в течение 6 ч, максимальная скорость каталитической реакции — 1764мг/(л·мин). Реакции описываются кинетическим уравнением первого порядка, когда начальная концентрация субстрата <5 моль/л.

1. V. W. Makene, E. J. Pool, Int. J. Environ. Res. Public. Health, 16 (2019).

2. A. E. Hipwell, L. G. Kahn, P. Factor-Litvak, C. A. Porucznik, E. L. Siegel, R. N. Fichorova, R. F. Hamman, M. Klein-Fedyshin, K. G. Harley, Human Rep. Update, 25, 51–71 (2019).

3. Q. Zhang, C. Ji, X. Yin, L. Yan, M. Lu, M. Zhao, Environ. Poll., 210, 27–33 (2016).

4. 4. G. H. Wang, F. Wu, Environ. Chem., 25, 458–461 (2006).

5. M. Y. Chen, M. Ike, M. Fujita, Environ. Toxic., 17, 80–86 (2002).

6. M. Xiao, J. Q. Xiao, Water Purif. Technol., 28, 21–24 (2009).

7. C. Y. Bao, Y. Wang, X. L. Xu, D. Li, J. Chen, Z. B. Guan, B. Y. Wang, M. Hong, J. Y. Zhang,

8. T. H. Wang, Q. Zhang, Bioresour. Technol., 342, 126026 (2021).

9. R. C. Minussi, G. M. Pastore, N. Duran, Bioresour. Technol., 98, 158–164 (2007).

10. C. Zhang, L. Liu, G.-M. Zeng, D.-L. Huang, C. Lai, C. Huang, Z. Wei, N.-J. Li, P. Xu, M. Cheng, F.-L. Li, X.-X. He, M.-Y. Lai, Y.-B. He, Biochem. Eng. J., 91, 149–156 (2014).

11. G. Benfield, S. M. Bocks, K. Bromley, B. R. Brown, Phytochemistry, 3, 79–88 (1964).

12. J. A. Majeau, S. K. Brar, R. D. Tyagi, Bioresour. Technol., 101, 2331–2350 (2010).

13. A. C. Mot, R. Silaghi-Dumitrescu, Biochemistry (Mos.), 77, 1395–1407 (2012).

14. L. Munk, A. K. Sitarz, D. C. Kalyani, J. D. Mikkelsen, A. S. Meyer, Biotechnol. Adv., 33, 13–24 (2015).

15. H. Catherine, M. Penninckx, D. Frédéric, Environ. Technol. Innovat., 5, 250–266 (2016).

16. G. Macellaro, C. Pezzella, P. Cicatiello, G. Sannia, A. Piscitelli, Biomed. Res. Int., 614038 (2014).

17. U. N. Dwivedi, P. Singh, V. P. Pandey, A. Kumar, J. Mol. Catal. B Enzym., 68, 117–128 (2011).

18. M. Asgher, A. Wahab, M. Bilal, H. M. N. Iqbal, Waste Biomass Valorization, 9, 2071–2079 (2017).

19. S.Beck,E.Berry,S.Duke,A.Milliken,H.Patterson,D.L.Prewett,T.C.Rae,V.Sridhar, N. Wendland, B. W. Gregory, C. M. Johnson, Int. Biodeterior. Biodegradation, 127, 146–159 (2018).

20. R. Bourbonnais, M. G. Paice, Appl. Microbiol. Biotech., 36, 823–827 (1992).

21. D. Daâssi, A. Prieto, H. Zouari-Mechichi, M. J. Martínez, M. Nasri, T. Mechichi, Int. Biodeterior. Biodegradation, 110, 181–188 (2016).

22. M. Maryskova, I. Ardao, C. A. Garcia-Gonzalez, L. Martinova, J. Rotkova, A. Sevcu, Enzyme Microbiol. Technol., 89, 31–38 (2016).

23. L. Hongyan, Z. Zexiong, X. Shiwei, X. He, Z. Yinian, L. Haiyun, Y. Zhongsheng, Chemosphere, 224, 743–750 (2019).

24. K. Piontek, M. Antorini, T. Choinowski, J. Biol. Chem., 277, 37663–37669 (2002).

25. X. Hou, J. Du, J. Zhang, L. Du, H. Fang, M. Li, J. Chem. Inf. Model., 53, 188–200 (2013).

26. A. P. Norgan, P. K. Coffman, J. P. A. Kocher, D. J. Katzmann, C. P. Sosa, J. Cheminformatics, 3, 12 (2011).

27. M. A. Murcko, J. Med. Chem., 38, No. 26, 4953–4967 (1995).

28. Y. M. Cao, L. Xu, L. Y. Jia, N. Biotechnol., 29, 90–98 (2011).

29. R. A. Laskowski, M. B. Swindells, J. Chem. Inf. Model., 51, 2778–2786 (2011).

30. Y. Wei, Z. Yi, J. Xu, W. Yang, L. Yang, H. Liu, J. Biomol. Struct. Dyn., 37, 1402–1413 (2019).

31. 30. J. Xu, Y. Wei, W. Yang, L. Yang, Z. Yi, Analyst, 143, 4662–4673 (2018).

32. D. Wu, D. Liu, Y. Zhang, Z. Zhang, H. Li, Eur. J. Med. Chem., 146, 245–250 (2018).

33. A. E. Illera, S. Beltran, M. T. Sanz, Sci. Rep., 9, 13749 (2019).

34. Y. M. Song, J. Wu, X. R. Zheng, Q. Wu, Chin. J. Inorg. Chem., 22, 1615–1622 (2006).

35. PrinciplesofFluorescenceSpectroscopy,Ed.R.L.Joseph,SpringerScience&BusinessMedia, 529–569 (2013).

36. I. P. Caruso, W. Vilegas, M. A. Fossey, M. L. Cornelio, Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc., 97, 449–455 (2012).

37. Z. A. Parray, F. Ahmad, M. I. Hassan, I. Hasan, A. Islam, ACS Omega, 5, 13840–13850 (2020).

38. B. Nian, C. Cao, Y. Liu, J. Chem. Technol. Biotech., 95, 86–93 (2019).

39. S. K. Pawar, S. Jaldappagari, J. Pharm. Anal., 9, 274–283 (2019).

40. S. K. Pawar, R. Punith, R. S. Naik, J. Seetharamappa, J. Biomol. Struct. Dyn., 35, 3205–3220 (2017).

41. T. A. Wani, A. H. Bakheit, M. A. Abounassif, S. Zargar, Front Chem., 6, 47 (2018).

42. S. Li, J. H. Zhang, X. Y. Li, J. Q. Fu, J. Beijing Institute Clothing Technol., 31, 68–72 (2011).

43. G. Konstantin, I. Aymelt, S. G. Roger, G. Klaus, K. Carsten, Biophys. Comp. Biol., 110, 13380–13385 (2013).

44. Y. G. Shi, Q. Q. Guo, X. W. Yang, X. F. Liu, S. J. Wang, J. Chin. Institute Food Sci. Tech., 18, 225–231 (2018).

45. H. Tang, D. Zhao, Bioorg. Chem., 88, 102981 (2019).

46. Y. J. Kim, J. A. Nicell, Bioresour. Technol., 97, 1431–1442 (2006).

47. I. Escalona, J. de Grooth, J. Font, K. Nijmeijer, J. Membrane Sci., 468, 192–201 (2014).

48. J. Margot, J. Maillard, L. Rossi, D. A. Barry, C. Holliger, New Biotech., 30, 803–813 (2013).