AEM 2006 3147-3153

Rhodobacter sphaeroides IL106还原亚硒酸盐的一条途径涉及钼依赖的酶

好氧条件下硒元素的主要存在形式是硒酸盐和亚硒酸盐，特定的细菌可以利用超氧化物歧化酶来抵御硒氧化物的毒性，证明硒氧化物的毒性主要与氧化破坏相关。

特定的微生物可以耐受高浓度的硒氧化物，其中的一种途径是通过甲基化，另一种则是通过形成硒纳米颗粒实现。一些菌株可以同时还原硒酸盐和亚硒酸盐，而有的菌株只能还原亚硒酸盐。

在体外的实验已经证明，亚硒酸盐的还原可以通过与GSH反应实现，产生的中间物包括HSe-，GSSeSG,并最终形成单质硒。在有些菌株中，硒酸盐的还原依赖于硝酸还原酶。而在特定的菌株中，比如T. selenatic以及E. cloacae SLD1a-1存在特定的硒酸盐还原酶。而在这些菌株中，亚硒酸盐的还原可能与亚硝酸盐还原酶相关。

作者利用ICP-MS的方式检测了反应后，培养基里所有的硒物种，结果表明至少95%的原始硒还在培养基成分中，这可以排除亚硒酸盐通过甲基硒或者二甲基硒的形式从溶液中释放出去。如果用事先经过亚硒酸盐培养的菌液，则停滞期观察不到，意味着菌株对亚硒酸盐的还原是诱导型途径。

作者通过突变体文库的方法并没有发现亚硒酸盐还原活性完全丧失的突变体，但是有若干个突变体的亚硒酸盐还原活性出现了下降。通过对突变体的基因分析，作者选择了其中两个突变位点位于Mo合成途径中的突变体(moaA, mogA),因为之前有文献报道了硒酸盐还原的过程与含钼的蛋白显著相关。

针对MogA突变体，添加1mM的钨酸钠对微生物的生长并没有显著的影响，却可以使得亚硒酸盐的还原率下降40%，这表明菌株的亚硒酸盐还原活性至少部分与含钼的酶相关。

由于含钼的酶可以被天然的底物所诱导产生，所以作者随后又考察了添加DMSO和硝酸盐对亚硒酸盐还原的影响。结果表明添加了硝酸盐和DMSO可以使得还原速度增加3.5和2.1倍，这一结果表明了DMSO和硝酸盐还原酶参与了菌株的亚硒酸盐还原过程。

作者在讨论中还提及DMSO和硝酸盐的活化作用，主要是激活了钼辅因子的合成，而不是直接作用于酶本身。比如E. coli, moeA转录因子的调控实际上就是硝酸盐和三甲胺。