有机磷农药对于防治农业虫害具有经济、高效、方便的特点，一直是国内外广泛生产和使用的农药产品，其广泛使用无疑大大促进了农业生产，但同时对环境造成严重污染，并已经危及到人们的生存和可持续发展。此外，因农产品农药残留超标引发的食品安全问题已严重制约了我国的农产品出口。因此，迫切需要建立一种用于治理环境污染以及去除农产品农药残留的有效方法。

最近，中科院动物研究所抗性分子遗传学组的科研人员在微生物降解有机磷农药的研究方向上取得了具有重要理论意义和应用价值的研究成果。研究人员采用了细胞表面展示和周质分泌的策略，将两种不同的有机磷水解酶同时转运到了大肠杆菌细胞的胞外区间。为了实现上述目标，研究人员利用了冰成核蛋白锚定模序（INP）将对硫磷水解酶（OPH）展示在细胞的外膜上，同时，利用了双精氨酸信号肽（Tat）将甲基对硫磷水解酶（MPH）转运到同一细胞的周质中。由于OPH和MPH具有互补的有机磷底物专一性，因此，该工程菌拓宽了对有机磷底物的降解范围。OPH和MPH被转运到了细胞外，消除了细胞质膜对有机磷农药的渗透屏障作用，因此，该工程菌与胞内表达有机磷水解酶的工程菌相比，对有机磷农药具有更高效的降解速度。该研究构建的工程菌在有机磷农药的降解中具有很好的应用潜能，同时，也为在大肠杆菌中定向转运多个酶到不同的胞外区间提供了新思路。相关研究成果已发表于应用微生物领域的权威杂志Applied and Environmental Microbiology。文章链接如下：Chao Yang, Roland Freudl, Chuanling Qiao, Ashok Mulchandani (2010) Cotranslocation of methyl parathion hydrolase to the periplasm and of organophosphorus hydrolase to the cell surface of Escherichia coli by the Tat pathway and ice nucleation protein display system. Applied and Environmental Microbiology, 76: 434-440.

本研究工作得到了国家科技部环境863课题基金的大力资助（Nos. 2007AA06Z335和2007AA061101）。