基于分子与蛋白相互作用的新型全氟聚醚羧酸在小鼠体内分布机制研究
批准号:
21906160
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
盛南
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
随着长链PFASs的限制生产和使用,多种替代品已被投入市场,其中PFECA是一类结构复杂的新型PFOA替代品,其生物可利用性和毒性评估亟需开展。本项目拟以PFASs与蛋白相互作用为突破口,通过体内暴露、体外细胞过表达、蛋白表达纯化、蛋白相互作用分析及计算机模拟等技术手段,(1)探究代表性PFECAs在小鼠血清、肝脏、肾脏及肌肉组织中的分布水平与PFOA异同,阐明其在小鼠体内的分布机制;(2)鉴定不同组织中与PFECAs结合的主要蛋白;(3)阐明PFECAs与关键蛋白的作用模式及关键氨基酸残基,揭示PFECAs链长、支链数目、氧原子数目和原子比例等在结合中扮演的角色,探讨PFECAs链长、结构等对其在不同组织中分布水平的影响。研究结果将为新型替代品生物有效性和毒性效应的评估提供新思路,为低蓄积性替代品的研发提供科学依据。
英文摘要
Driven by increasingly stringent restrictions on long-chain Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs), novel fluorinated compounds have emerged and replaced legacy PFASs in many industrial applications. Perfluoroalkyl ether carboxylic acids (PFECAs) are a series of PFOA alternatives with several oxygen atoms inserted into the carbon skeleton. As PFECA alternatives have been put into usage with limited information publicly available, their environmental and biological effects need to be carried out urgently. As has been reported, the interaction between PFOA and various proteins plays an important role in the distribution of PFOA in organisms. In this proposed project, we hypothesized that the distribution of PFECA alternatives is similar with that of PFOA, which may be a result of interactions of PFECA with proteins..Taking the interaction between PFASs and protein as a breakthrough, this project aims to to explore the mechanism of PFOA/PFECAs distribution with in vivo, in vitro and in sillico methods. Our proposed project is (1) to investigate the distribution of PFOA and PFECAs in serum, liver, kidney and muscle of mice and then elucidate the distribution mechanism of PFOA and PFECAs in mice. (2) to identify the main proteins that can interact with PFOA/PFECAs in different tissues. (3) to understand the effect of PFECAs structure (such as number of oxygen atoms, ratio of carbon atoms and oxygen atoms) on their protein binding capacity and distribution level in organisms..The research results will provide data support for the safety assessment of emerging PFAS alternatives, and provide scientific evidences for the formulation of management strategies and the development of low-accumulative PFAS alternatives.
随着长链PFASs的限制生产和使用,多种替代品已被投入市场,其中PFECA是一类结构复杂的新型PFOA替代品,其生物可利用性和毒性评估亟需开展。本项目按照计划任务书开展了系列工作,以PFASs与蛋白的相互作用为突破口,通过体内暴露、体外细胞过表达、蛋白表达纯化、蛋白相互作用分析及计算机模拟等技术手段,探究代表性PFECA/SAs在小鼠各组织中的分布水平与PFOA/PFOS等的异同,阐明其在小鼠体内的分布机制。通过单次灌胃实验,获得代表性新型PFASs在小鼠体内累积分布和清除半衰期,发现新型聚醚类PFASs与传统PFOA、PFOS等一致,主要累积在肝脏和血清中,其中HFPO-TA、PFO5DoDA和6:2 Cl-PFESA等在小鼠血清中清除半衰期较PFOA、PFOS更长,表明其并非合适的替代品。分析比较了PFOA、HFPO-DA、HFPO-TA、PFO4DA和PFO5DoDA与血清/肝脏可溶性总蛋白的结合能力差异,结果表明上述污染物与蛋白相互作用的强弱与其在肝脏和血清累积水平的高低及组织分配情乱搞一致;基于分子对接实验结果,在已知的血清白蛋白、脂肪酸结合蛋白外,筛选出LDLR、OXER1等与PFAS的结合能力更强的蛋白,或在PFASs的累积及毒性效应中发挥重要作用。此外,通过计算机模拟和QSAR建模手段,分析了不同PFAS与血清白蛋白的作用模式及关键氨基酸残基,探讨PFAS结构与其蛋白结合能力间的关系,发现链长较短,O原子比重高,支链数目少的PFASs与蛋白结合能力弱,生物累积潜能低。以上结果为新型替代品的生物有效性和毒性效应的评估提供新思路,为低蓄积性替代品的研发提供科学依据。
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Interactions of Perfluorooctanesulfonate and 6:2 Chlorinated Polyfluorinated Ether Sulfonate with Human Serum Albumin: A Comparative Study
全氟辛烷磺酸盐和6:2氯化多氟醚磺酸盐与人血清白蛋白的相互作用:比较研究
DOI:10.1021/acs.chemrestox.0c00075
发表时间:2020
期刊:Chemical Research in Toxicology
影响因子:4.1
作者:Sheng Nan;Wang Jinghua;Guo Yong;Wang Jianshe;Dai Jiayin
通讯作者:Dai Jiayin
Comprehensive profiles of per- and polyfluoroalkyl substances in Chinese and African municipal wastewater treatment plants: New implications for removal efficiency
中国和非洲城市污水处理厂中全氟烷基物质和多氟烷基物质的综合概况:对去除效率的新影响
DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.159638
发表时间:2022
期刊:Science of the Total Environment
影响因子:9.8
作者:Jiang Lulin;Yao Jingzhi;Ren Ge;Sheng Nan;Guo Yong;Dai Jiayin;Pan Yitao
通讯作者:Pan Yitao
基于"AlphaFold"蛋白三维结构精准预测数据库的有机污染物—人体全蛋白相互作用研究
- 批准号:22276122
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:盛南
- 依托单位:
基于"AlphaFold"蛋白三维结构精准预测数据库的有机污染物-人体全蛋白相互作用研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:盛南
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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