黄素依赖的苯胂酸与苯亚胂酸之间的酶促及光化学相互转化：洞悉砷污染的奥秘与治理新契机

为阐明苯基胂酸衍生物在不同氧化还原态间酶促转化机制，研究人员对比了来自土壤细菌脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans）的 ArsH 和 FerA 两种黄素还原酶活性。发现 ArsH 对有机砷化合物有底物特异性，两种酶都能加速 PhAs (III) 氧化，黄素还可介导光氧化。该研究对砷生态毒理学及修复意义重大。

　　苯基胂酸（Phenylarsonic acid）是一类衍生物的母体化合物，这些衍生物作为人为产生的环境污染物，以毒性较低的 As (V) 和毒性高得多的 As (III) 氧化还原态存在。为了阐明其酶促氧化还原转化的潜在机制，研究人员对比了来自土壤细菌脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans）的两种黄素还原酶 ArsH 和 FerA 的活性。停流数据表明，PhAs (V) 可氧化与 ArsH 结合的二氢黄素单核苷酸（dihydroflavin mononucleotide），但不能氧化与 FerA 结合的二氢黄素单核苷酸。这一结果证明 ArsH 对有机砷化合物具有一定的底物特异性。在好氧条件下，两种酶都以对过氧化氢酶敏感的方式加速 PhAs (III) 的氧化，这表明过氧化氢（H₂O₂）作为中间产物参与反应。研究显示，H₂O₂与 PhAs (III) 发生双分子（1:1）不可逆反应。当暴露在蓝光下时，黄素单独介导 O₂对 PhAs (III) 的快速氧化。黄素的光氧化作用与短暂积累的 H₂O₂的化学氧化作用协同进行。上述过程可能与砷生态毒理学和修复相关。