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作者：xiangqiao li, huihui liu, songshan zhao, peter watson, xianhai yang
发表时间：15 nov 2024
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近日，南京理工大学的杨先海副教授团队在frontiers of environmental science & engineering期刊第18卷第11期上发表了题为“binding interaction of typical emerging contaminants on gobiocypris rarus transthyretin: an in vitro and in silico study”的研究论文。
本研究测定了7类29种新兴污染物与稀有鮈鲫运甲状腺素蛋白(crmttr)之间的结合亲和力，发现消毒副产物、药物和个人护理产品等新兴污染物（ecs）可能对会通过干扰稀有鮈鲫ttr的途径引发潜在的内分泌干扰效应，并开发了可高通量识别潜在稀有鮈鲫运甲状腺素蛋白干扰物的分类模型和预测工具。
ecs尤其是内分泌干扰物（edcs）可对人类和野生动物的健康构成潜在威胁。然而，目前关于ecs的潜在内分泌干扰效应数据非常有限，特别是针对非人类物种的ttr等非受体介导的内分泌靶点干扰效应数据更缺乏。本研究旨在通过体外荧光竞争结合实验方法测定几类高度关注的ecs（如消毒副产物、杀虫剂、药物和个人护理产品等）与crmttr的结合亲和力，利用分子对接方法揭示潜在crmttr干扰物与crmttr之间的分子识别机制，并开发可高通量筛选识别潜在鱼类和人类ttr干扰物的分类模型和预测工具。
图1 部分模型化合物与重组crmttr结合的亲和力
数据分布
研究选取了来自7个化学类别的29种ecs作为模型化合物，包括消毒副产物、杀虫剂、药物和个人护理产品、全氟和多氟烷基物质、烷基酚、增塑剂和轮胎添加剂及其衍生物。使用体外荧光竞争结合实验方法测定了这些化合物与crmttr的结合亲和力，并利用autodock vina和ledock软件进行分子对接，研究潜在crmttr干扰物与crmttr之间的结合模式和相互作用机制。体外测试结果表明，14种模型化合物（包括消毒副产物、药物和个人护理产品等）具有潜在crmttr干扰能力，其中3种化合物（2,6-二碘-4-硝基酚、2-溴-6-氯-4-硝基酚和四氯-1,4-苯醌）与crmttr的结合亲和力高于甲状腺激素t4，表明它们可通过干扰crmttr的途径引发稀有鮈鲫潜在内分泌相关危害效应。分子对接结果表明，氢键和疏水相互作用是影响活性干扰物与crmttr之间分子识别的关键非共价相互作用力类型。
图2 2,6-二碘-4-硝基苯酚 （a）2-溴-6 氯-4-硝基苯酚 （b）四氯-1,4-苯醌 （c） 和 3,5-二碘-4-羟基苯甲醛 （d） 在 crmttr 中的结合模式
基于本研究及前期测定的crmttr干扰效应数据，建立了基于机理的crmttr二元分类模型，和可高通量筛选潜在稀有鮈鲫ttr、小白鳐ttr、海鲷ttr和人类ttr干扰物的二元分类模型，所有模型都具有良好的分类性能。此外，研究人员还根据高通量二元分类模型开发了名为“ttr profiler”的界面预测工具，用户可以使用该工具高通量预测目标化合物对鱼类和人类ttr的潜在干扰能力。该工具支持5种输入，包括单一模式下的smiles码、cas号或结构文件；含多个smiles码或cas号的文件模式，并可以显示和保存预测结果。
综上所述，消毒副产物、药物和个人护理产品等ecs具有潜在稀有鮈鲫ttr干扰能力。开发的分类模型和“ttr profiler”工具可用于快速筛选和评估具有潜在内分泌干扰能力的ecs，为控制和减少ecs对环境和人类健康的影响提供科学依据。
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本文内容来自fese期刊2024年第18卷第11期发表的研究文章 “binding interaction of typical emerging contaminants on gobiocypris rarus transthyretin: an in vitro and in silico study”。通讯作者为南京理工大学的杨先海副教授。
引用格式：xiangqiao li, huihui liu, songshan zhao, peter watson, xianhai yang. binding interaction of typical emerging contaminants on gobiocypris rarus transthyretin: an in vitro and in silico study. front. environ. sci. eng., 2024, 18(11): 135
期刊简介
frontiers of environmental science & engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊，聚焦环境领域前沿问题与研究成果，重点关注开创性、跨学科的研究，致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台，是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划重点期刊。
主编：曲久辉院士，john crittenden院士
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