近日，实验室王爱杰教授团队李智灵课题组在环境领域著名学术期刊Water Research上发表了题为“Biomolecular insights into the inhibition of heavy metals on reductive dechlorination of 2,4,6-trichlorophenol in Pseudomonas sp. CP-1”的研究论文。研究阐明了常见重金属离子对兼性脱卤呼吸菌Pseudomonas sp. CP-1还原脱氯活性的影响效果和机理。发现脱氯活性受重金属类型的影响较大，其中Cu(II)的抑制最强，而As(V)最弱。多组学分析发现Cu(II)和As(V)不同程度地抑制了菌株的脱氯呼吸代谢过程，包括TCA循环，脱氯呼吸电子传递链和ATP合成；比较蛋白组学和RT-qPCR揭示了Cu(II)较为严重的抑制了还原脱卤酶（CprA-2）的基因转录和蛋白表达。该研究有助于深入理解重金属对脱卤呼吸菌的生物毒性效应，为共污染场地中有机卤化物和重金属的协同去除提供理论依据。
有机卤呼吸菌（OHRB）介导的微生物还原脱卤是缺氧和厌氧环境中有机卤化物分解转化的重要过程。目前，OHRB已经应用于卤代有机物污染的场地修复，具有良好的修复效果和经济效益。然而，重金属常被发现与有机卤化物共存于地下水等污染场地，重金属的生物毒性可能会威胁OHRB的定殖、生长和代谢，然而这一过程相关的生物分子机制并不明晰。本研究以兼性脱卤呼吸菌Pseudomonas sp. CP-1为研究对象，利用多组学手段，深入探讨了重金属对OHRB呼吸活性的抑制作用及其机制。揭示了不同重金属对兼性菌Pseudomonas sp. CP-1脱卤呼吸的抑制作用和分子机制。多组学分析全面揭示了重金属离子对脱氯呼吸代谢的抑制机理，涉及物质合成、电子传递和能量生成。该研究为共污染场地中从分子水平调控生物脱卤呼吸的代谢活性和高效生物脱卤系统的构建提供了理论基础。
实验室李智灵教授为论文的通讯作者，在读博士生曹迪为第一作者。
本研究得到国家自然科学基金项目-国际（地区）合作与交流项目（51961145202）、国家重点研发计划（2022YFA0912501）等的资助。此外，感谢新加坡国立大学何建中教授及其研究团队对本工作提出的宝贵建议。
文章链接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0043135423012769
