Новые фосфонатазы бактерий-деструкторов глифосата рода Achromobacter тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Эпиктетов Дмитрий Олегович

• Эпиктетов Дмитрий Олегович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Эпиктетов Дмитрий Олегович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Органофосфонаты - соединения со связью углерод-фосфор

1.1.1 Биогенные и синтетические фосфонаты

1.1.2 Биосинтез и катаболизм биогенных фосфонатов

1.2 Глифосат: интенсификация применения и экологическая безопасность

1.2.1 Воздействие ГФ на микроорганизмы

1.2.2 Микробная деградация фосфонатов

1.2.3 Биоремедиация сред, загрязненных глифосатом

1.3 Ферментные системы метаболизма глифосата у бактерий

1.3.1 С-Р лиаза

1.3.2 Глифосат-оксидоредуктаза

1.3.3 Фосфонатаза (фосфоноацетальдегидгидролаза)

1.3.4 Регуляция экспрессии фосфонатазы

1.3.5 Фосфонатаза у бактерий-деструкторов глифосата

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Объекты исследования

2.2 Состав сред для культивирования

2.3 Условия культивирования бактерий

2.4 Анализ убыли фосфонатов в среде культивирования

2.5 Буферные растворы

2.6 Получение бесклеточных экстрактов

2.7 Определение активности ферментов

2.8 Определение влияния разных источников фосфора на индукцию фосфонатазы48

2.9 Очистка ферментов

2.9.1 Очистка нативной фосфонатазы

2.9.2 Очистка рекомбинантной фосфонатазы

2.9.3 Очистка рекомбинантной флавиновой оксидазы HpnW и железосодержащей

диоксигеназы РЬпНБ

2.10 Определение характеристик ферментов

2.11 Молекулярно-генетические методы

2.12 Моделирование т vitro пути 2-АЭФ

2.13 Используемые реактивы

2.14 Статистическая обработка данных

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Скрининг штаммов-деструкторов ГФ

3.1.1 Динамика роста и потребление ГФ

3.1.2 Зависимость фосфонатазной активности от фазы роста культуры

3.1.3 Изучение индукции фосфонатазы у бактерий-деструкторов ГФ

3.2 Молекулярно-генетические исследования

3.2.1 Полногеномное секвенирование штаммов-деструкторов ГФ

3.2.2 Уточнение таксономического положения исследуемых штаммов

3.2.3 МАЬБ1-ТОЕ анализ фосфонатазыЛ. insolitus К§

3.2.4 Конструирование экспрессионных векторов для получения суперпродуцентов фосфонатаз и новых ферментов с неизвестными функциями

3.3 Выделение и очистка нативных и рекомбинантных фосфонатаз у исследуемых штаммов-деструкторов глифосата

3.3.1 Влияние способов деструкции биомассы на выход целевого фермента

3.3.2 Схема очистки фосфонатаз из разных штаммов-деструкторов ГФ

3.3.3 Очистка фосфонатаз штаммов-деструкторов ГФ Л. ав^/аЫвт К§ 16, Кт 11, Кт 11А, Кт 11В и Л. поШш К§

3.3.4 Очистка фосфонатазы Л. поШт К§19

3.3.5 Получение рекомбинантных ферментов

3.3.6 Электрофорез рекомбинантных ферментов

3.4 Свойства очищенных ферментов

3.4.1 Осаждение белков сульфатом аммония

3.4.2 Оптимальные значения рН нативных и рекомбинантных фосфонатаз

3.4.3 Определение кинетических свойств фосфонатаз

3.4.4 Определение зависимости скорости реакции от температуры

3.4.5 Определение оптимальных условий для хранения очищенных ферментных препаратов

3.4.6 Влияние различных эффекторов на фосфонатазную активность

3.4.7 Спектральные свойства нативных фосфонатаз

3.4.8 Изучение структуры и функции ферментов in silico

3.4.9 Спектральные свойства оксидазы HpnW

3.4.10 Определение активности флавиновой оксидазы HpnW

3.4.11 Моделирование in vitro пути HpnW-PhnX

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Выбор объектов исследования

4.2 Регуляция экспрессии фосфонатазы

4.3 Очистка и характеристика нативных фосфонатаз

4.4 Клонирование, моделирование in silico, очистка и характеристика рекомбинантных ферментов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Новые фосфонатазы бактерий-деструкторов глифосата рода Achromobacter»

Актуальность исследования

В настоящее время существует проблема бесконтрольного поступления в окружающую среду устойчивых ксенобиотиков - органофосфонатов (ОФ), содержащих в своей структуре трудногидролизуемую ковалентную связь углерод-фосфор (С-Р). Такие соединения широко применяются как пестициды, входят в состав смазок, средств, препятствующих образованию накипи, образуются как побочные продукты химической индустрии (Weiner et al., 1988; Armbruster et al., 2019). Наиболее распространенным синтетическим фосфонатом является глифосат (фосфонометилглицин, ГФ) - действующий компонент ряда популярных гербицидов. Объемы производства и применения ГФ в мире превышает 800 тыс. т в год (Benbrook, 2016; Свиридов с соавт., 2020б). Устоявшееся мнение об относительной безопасности ГФ ставится под сомнение в многочисленных публикациях, указывающих на его способность накапливаться в почвах (Shushkova et al., 2010), проникать в водоемы с поверхностными стоками (Osten and Dzul-Caamal, 2017) и оказывать токсическое, тератогенное и канцерогенное воздействие на биоту, включая человека (Cox, 1995; Arias-Estevez et al., 2008; Coalova et al., 2014; Strilbyska et al., 2021; Lu et al., 2022; Tajai and Kornjirakasemsan, 2023). На фоне широкого распространения данного гербицида и растущего понимания опасности глифосата и продуктов его трансформации для живых организмов, дефицит знаний о процессах биодеструкции ГФ, делает изучение микроорганизмов, способных разрушать ГФ, а также определение ферментных систем, участвующих в этих процессах, особенно актуальными. Основной вклад в трансформацию ГФ в природных условиях вносят микроорганизмы, однако обычно ГФ не минерализуется, а превращается в более стабильное соединение, - аминометилфосфоновую кислоту (АМФК), которая, также обладает токсическими свойствами (Rank et al., 1992; Brandli and Reinacher, 2012; Costas-Ferreira et al., 2022). Лишь отдельные бактериальные штаммы способны полностью утилизировать ГФ (Balthazor and Hallas, 1986).

В энзимологии разложения органофосфонатов известны два типа ферментных систем: С-Р-лиаза, способная атаковать субстраты с разными углеродными скелетами, и несколько высокоспецифичных фосфоногидролаз (фосфофоноацетатгидролаза, ЕС 3.11.1.2, фосфонопируватгидролаза, EC 3.11.1.3, фосфоноацетальдегидгидролаза (фосфонатаза), ЕС 3.11.1.1). В отношении ГФ действие С-Р-лиазы сравнительно хорошо описано (Daughton et al., 1979; Hove-Jensen 2017; Свиридов с соавт., 2020б), но возможная роль фосфоногидролаз почти не изучена (McAuliffe et al., 1990; Ternan et al., 2000). В частности, высказывались предположения о возможном участии в деградации ГФ фосфонатазы - ключевого фермента катаболизма важнейшего природного ОФ 2-аминоэтилфосфоната (2-АЭФ) (La Nauze et al., 1970; Zhang et al.,

2002; Sviridov et al., 2012), однако прямых доказательств участия этого узкоспецифичного фермента в разложении гербицида нет.

Фосфонатаза в природе катализирует гидролиз фосфоноацетальдегида (ФАА), продукта трансформации 2-АЭФ трансаминазой (PhnW) до ацетальдегида и ортофосфата (Pi). Наиболее подробно описана фосфонатаза Bacillus cereus (гомодимер с ММ субъединицы 30 кДа), не способная участвовать в метаболизме ГФ (La Nauze et al., 1970; Zhang et al., 2002; Свиридов с соавт., 2019; Эпиктетов с соавт., 2019).

Новые данные указывают на то, что в ряде почвенных и водных экосистем значительная часть биодоступного фосфора представлена в виде фосфонатов (Martinez et al., 2010; Martinez et al., 2013; Carini et al., 2014). Это означает, что наши представления об организации биологического круговорота фосфора, построенные на взаимопревращениях фосфатов, оказались неточными, и требуют пересмотра. Опосредованно, это сказывается и на понимании функционирования круговорота углерода. В таких обстоятельствах поиск и изучение микроорганизмов, обладающих ферментными системами катаболизма природных и неприродных фосфонатов, включая ГФ, представляются крайне актуальными задачами как для понимания механизмов деградации подобных соединений в природе, так и для последующей разработки технологий биоремедиации сайтов загрязнений фосфонатами. Изучение разнообразия, распространенности, структурных и функциональных особенностей ферментов, вносящих вклад в превращения природных и синтетических фосфонатов, обеспечит лучшее понимание биологических превращений фосфора в природных и антропогенных экосистемах.

Степень разработанности темы исследования

К настоящему времени опубликованы результаты лишь трех работ о выделении и изучении бактериальных фосфонатаз из культур B. cereus, Pseudomonas aeruginosa и Salmonella typhimurium (La Nauze et al., 1977; Dumora et al., 1989; Jiang et al., 1995). Активность фосфонатазы обнаруживали также у других бактерий. При изучении регуляции экспрессии гена фосфонатазы у бактерий обнаружили, что в ряде случаев (например, у P. aeruginosa) экспрессия фермента находилась под контролем регулона Pho и управлялась уровнем экзогенного ортофосфата (Lee et al., 1992; Dumora et al., 1997), а у других бактерий (например, S. typhimurium) фосфонатаза индуцировалась в присутствии подходящего субстрата (например, 2-АЭФ) за счет действия LysR-подобного регулятора транскрипции (Ternan et al., 1998; Quinn et al., 2007). Недостаток исследований в этом направлении не позволяет судить о распространении способов регуляции экспрессии фосфонатаз у бактерий. Аналогично другим фосфоногидролазам, фосфонатаза отличается высокой субстратной специфичностью, однако имеются публикации об активности фермента в отношении таких соединений как бутилфосфонат (Dumora et al., 1989),

мышьяковистый ацетальдегид и нитрофенилфосфонат (Olsen et al, 1988) помимо природного субстрата фосфоноацетальдегида. В период с 2002 г. исследования фосфонатаз были направлены на выявление генов phnX у различных бактерий на основании гомологии с генами исследованных фосфонатаз.

В Лаборатории микробной энзимологии ИБФМ РАН создана коллекция бактерий-деструкторов фосфонатов, включая деструкторов ГФ, выделенных из природных сайтов с загрязненной почвой. Среди таких изолятов есть бактерии, в бесклеточных экстрактах которых обнаруживается активность фосфонатазы.

Цель и задачи исследования

Цель работы - выделение и характеристика новых фосфоноацетальдегид гидролаз бактерий-деструкторов глифосата рода Achromobacter, а также изучение организации фосфонатазного кластера генов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Скрининг штаммов-деструкторов глифосата, являющихся продуцентами фосфонатазы.

2. Изучение условий индукции фосфонатазы у отобранных штаммов.

3. Поиск генов фосфонатаз phnX, идентификация фосфонатазных генных кластеров в геномах A. insolitus Kg 19 и A. aegrifaciens Kg 16.

4. Выделение, очистка и сравнительная характеристика нативных и рекомбинантных фосфонатаз A. insolitus Kg 19 и A. aegrifaciens Kg 16.

5. Выделение, очистка и характеристика рекомбинантных оксидоредуктаз, кодируемых фосфонатазными генными кластерами.

6. Моделирование in vitro нового пути деградации 2-аминоэтилфосфоновой кислоты.

Научная новизна работы

Впервые показана способность Achromobacter insolitus и A. aegrifaciens утилизировать гербицид глифосат как единственный источник фосфора.

Впервые обнаружены существенные различия в регуляции экспрессии фосфонатаз в пределах одного рода бактерий и выявлена специфическая индукция фосфонатаз при росте на среде с ГФ.

Для всех изученных штаммов были разработаны новые схемы очистки фосфонатаз, основанные на колоночной хроматографии, позволившие получить ферменты в электрофоретически гомогенном состоянии.

Впервые были обнаружены две формы фосфонатазы в клетках A. insolitus Kg 19. Новые ферменты были очищены и охарактеризованы.

На основании результатов секвенирования геномов изучаемых бактерий, а также MALDI-TOF анализа очищенных препаратов фосфонатаз, была установлена аминокислотная последовательность данного фермента, что позволило подобрать праймеры для получения полной копии гена фосфонатазы phnXA. insolitus Kg 19 и A. aegrifaciens Kg 16 методом ПЦР, с последующим клонированием в вектор pET-22b с помощью которого была достигнута сверхэкспрессия фермента в штамме E. coli BL21(DE3).

Идентифицированы новые фосфонатазные опероны, отличающиеся по набору генов от описанных ранее (Zhang et al., 2004; Rajakovich et al., 2019; Zangelmi et al., 2021). Обнаружены новые ферменты с неизвестными функциями HpnW и PhnHD, аннотированные как флавиновая оксидаза и железосодержащая диоксигеназа соответственно.

Теоретическая и практическая значимость

Одним из важнейших аспектов современного сельского хозяйства является широкое применение пестицидов, среди которых наибольшее распространение получили препараты на основе гербицида глифосата. Подавление глифосатом роста сорняков сопряжено с накоплением его в почве и водоемах. Это приводит к снижению урожайности, а также оказывает токсическое и тератогенное воздействие на беспозвоночные и позвоночные организмы. Открытие биогенных фосфонатов поставило вопрос о необходимости скорректировать современные представления об организации круговорота фосфора в природе. Однако этому препятствует дефицит знаний в области биосинтеза и распада органофосфонатов. Очевидно, что изучение организации метаболических путей деструкции органофосфонатов - прямой путь к решению этой проблемы.

Обнаруженные нами в результате скрининга бактерии-деструкторы ГФ A. insolitus Kg 19, A. insolitus Kg 13 и A. aegrifaciens Km 11 обладают биотехнологическим потенциалом для биоремедиации природных сред, загрязненных органофосфонатами. Полученные экспериментальные данные о новых фосфонатазах, выделенных из бактерий-деструкторов ГФ, расширяют представление о разнообразии этих ферментов у бактерий, а также улучшают понимание процессов катаболизма природных и синтетических ОФ. Новые знания в этой области являются научной основой для разработки микробных препаратов для биоремедиации природных сред.

Методология и методы исследования

В основу работы положены известные классические и современные методы микробиологии, биохимии, молекулярной биологии и биоинформатики.

Положения, выносимые на защиту

1. Для отобранных штаммов рода Achromobacter было проведено определение таксономического положения. Индукция фосфонатазы происходила в присутствии ГФ в среде.

2. Очищено семь нативных фосфонатаз бактерий рода Achromobacter. У A. insolitus Kg 19 впервые обнаружены две формы фосфонатазы.

3. В геномах A. insolitus Kg 19 и A. aegrifaciens Kg 16 обнаружены необычные фосфонатазные опероны, организация которых отличалась от описанной в литературе.

4. Охарактеризованы семь нативных и две рекомбинантные фосфонатазы. Обнаруженные в составе фосфонатазных генных кластеров A. insolitus Kg 19 и A. aegrifaciens Kg 16 новые оксидоредуктазы также были получены в рекомбинантной форме.

5. У всех очищенных фосфонатаз, активные центры были организованы одинаково, но их каталитические характеристики отличались.

6. Был обнаружен новый метаболический путь деструкции 2-АЭФ без участия трансаминазы.

Степень достоверности и апробации результатов

Достоверность полученных результатов подтверждена методами математической статистики с применением компьютерных программ SigmaPlot 12.5 и GraphPad Prism 10.2.3.403 (Annova, T-тест, p<0,05). Полученные результаты, заключение и выводы, сформулированные в диссертации, отвечают целям и задачам работы.

Часть работы была выполнена при поддержке гранта РНФ №18-74-00021 «Терминальные гидролазы пути катаболизма 2-аминоэтилфосфоновой кислоты у бактерий» 2018-2020 (исполнитель гранта).

Основные результаты работы были представлены на 12 конференциях: 20-я, 21-я и 23-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука 21-го века» (Пущино, 2016; 2017, 2019), Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов - 2016» (Москва, 2016), Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология - 2017» (Тула, 2017), Школа-конференция «Генетика микроорганизмов: от геномики к биоэкономике» (Пущино, 2018), Всероссийская научная конференция «Химическое и биологическое загрязнение почв» (Пущино, 2018), V, VI, VII Пущинская школа-конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов» (Пущино, 2018; 2019; 2020), 1-й и 4-й Российский микробиологический конгресс (Пущино, 2017; Томск, 2023).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 18 работ, из них пять статей и одна глава в книге в рецензируемых изданиях, входящих в список рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов, обсуждения результатов, заключения, выводов, списка сокращений, списка используемой литературы, списка работ, опубликованных по теме диссертации, приложений. Работа изложена на 145 страницах, содержит 10 таблиц и 42 рисунка. Список литературы включает 248 наименований, из них 227 - публикации в иностранных изданиях.

Личный вклад автора

Личный вклад автора заключался в анализе данных литературы, планировании экспериментов и проведении исследований, обработке результатов, подготовке публикаций, представлении результатов экспериментов на конференциях.

Благодарности

Выражаю глубокую признательность научному руководителю д.б.н. Леонтьевскому А.А. за постоянное внимание и благожелательное отношение. Благодарю моих коллег из Лаборатории микробной энзимологии ИБФМ РАН (ФИЦ ПНЦБИ РАН) за ценные советы и практические консультации. Отдельную благодарность выражаю с.н.с., к.б.н. Свиридову А.В. за дружескую поддержку, помощь в овладении методами хроматографической очистки белков, помощь в оформлении работы и активное обсуждение результатов. Искренне признателен с.н.с., к.б.н. Ермаковой И.Т. за практическую помощь и моральную поддержку при написании диссертации. Автор выражает огромную благодарность н. с. Винокуровой Н.Г. за синтез основного субстрата фосфонатазного пути - ФАА, н.с. Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) Тарлачкову С.В. за помощь в сборке и аннотировании геномов, Торопыгину И.Ю. из ИБМХ им. В.Н. Ореховича за проведение MALDI-TOF анализа и пептидного фингерпринта формы I и II фосфонатазы A. insolitus Kg 19. Благодарю сотрудников Лаборатории молекулярной микробиологии ИБФМ РАН за предоставление реактивов для молекулярно-генетических исследований. Отдельно автор благодарен ныне покойному д.х.н. Крупянко В.И. (ИБФМ РАН) за оказанную помощь в понимании кинетики ингибирования ферментативного процесса. Особую благодарность выражаю своим родителям за внимание и поддержку.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Органофосфонаты - соединения со связью углерод-фосфор

Фосфор является одним из важнейших элементов, необходимых для жизни. В природе фосфор играет фундаментальную роль в физиологии и биохимии всех живых систем: бактерий, архей, грибов, водорослей, растений, животных и человека, а также вирусов (Siddhesh et al., 2011; Crosby and Bailey, 2012). Фосфор необходим для синтеза многих жизненно важных биомолекул, включая ДНК, РНК, АТФ, фосфолипиды, фосфопротеиды и нуклеотиды и др. (Huang et al., 2005). В биосфере фосфор чаще всего представлен в наиболее окисленной форме (степень окисления +5), в виде органических и неорганических фосфатов (Dyhrman and Haley, 2006; Paytan and McLaughlin, 2007; Dyhrman et al., 2009). Однако живые организмы способны трансформировать фосфаты в другие формы фосфора со степенью окисления +3, +1 и -3, поэтому в ряде экосистем может функционировать редокс-цикл органических и неорганических соединений фосфора (Tapia-Torres et al., 2016).

Особенно заметна роль биодоступного «нефосфатного» фосфора в мировом океане, где имеются области, основная часть источников фосфора которых представлена фосфонатами (степень окисления фосфора +3), которые активно синтезируются и расщепляются местной микробиотой, обладающей специализированными ферментными системами (Horsman and Zechel, 2017).

Важная роль фосфора в регуляции обменных процессов обусловливает высокую чувствительность многих ферментных систем живых клеток к действию фосфорорганических соединений (ФОС), что используется в медицине при разработке лечебных препаратов, а также в сельском хозяйстве - при создании эффективных пестицидов. ФОС применяются также в производстве питьевой воды в качестве антискалантов для предотвращения осаждения солей на мембранах обратного осмоса (Armbruster et al., 2019) и антиокислителей моторных масел, а также различных катализаторов в машиностроении (Weiner et al., 1988). Некоторые ФОС являются нервно-паралитическими отравляющими веществами (Costa, 2018). В значительных объемах производятся ФОС, у которых, кроме углерод-фосфорной связи (С-Р, фосфонат, фосфинат), присутствует связь азот-фосфор (N-P, фосфорамидат), фосфор-сера (S-P, фосфоротиоат) (Petkowski et al., 2019). Считается, что первым синтезированным ФОС является тетраэтилпирофосфат, полученный французским химиком Филиппом де Клермоном в 1854 г. (Holmstedt, 1963). По другим данным, первое ФОС было синтезировано в 1820 г. Жан-Луи Лассаном, который провел реакцию этанола с фосфорной кислотой с получением триэтилфосфата (Costa, 2018). Однако отправной точкой принято считать получение смеси метилфосфинов Л. Тенаром и Берцелиусом в 1846 г. при метилировании фосфида кальция

(Hoskin, 1956), а к середине XX века уже были известны способы промышленного получения соединений, содержащих фосфор в любой из возможных степеней окисления.

Одним из классов ФОС являются широко распространенные в природе органофосфонаты (ОФ), содержащие С-Р связь, где фосфор находится в степени окисления +3. Ковалентная связь углерод-фосфор устойчива к химическому и ферментативному гидролизу, фотолизу и термическому разложению, и поэтому многие ОФ проявляют чрезвычайную стабильность во внешней среде (Wang et al., 2016).

Выделяют ОФ с активированнами и неактивированнами С-Р связями. Неактивированные С-Р связи трудно расщепляются химически или ферментативно, например, метилфосфоновая кислота (МФК) и 2-аминоэтилфосфоновая кислота (2-АЭФ) (Рисунок 1). Активированная С-Р связь (фосфоноацетальдегид, фосфонопируват, фосфомицин, фосфоноацетат) (Рисунок 1), дестабилизируется близко расположенным кислородом эпокси-, карбоксильной или карбонильной групп, что смещает электронную плотность связи на себя и тем самым облегчает ее гидролиз (Shames et al., 1987; Свиридов, 2012; Свиридов с соавт., 2020б).

0

О—Р—ОН

1

О- w " но

Pj Метилфосфоновая кислота 2-аминоэтилфосфоновая кислота Фосфомицин

Р-ОН

н3сх хо-

СН2 Р—ОН

H2NX ХСНХО-

НО— Р—СН-СН—СНз

1

о

Р—он

с

нх сн2 о

С Р—он

/ \ / \ НО СН2 0-

ОН С Р—он

V хснГ х0-

2-фосфоноацетальдегид

Фосфоноацетат

Фосфонопируват

Рисунок 1. Органофосфонаты с активированными и неактивированными С-Р связями (White and Metcalf, 2007).

1.1.1 Биогенные и синтетические фосфонаты

Фосфонаты можно разделить на две группы: синтетические и биогенного происхождения. Природные фосфонаты долгое время рассматривались, как рудимент древней бескислородной эпохи развития Земли, не играющий заметной роли в современных биогеохимических процессах (McGrath et al, 2013). Однако новейшие данные указывают на существование мощных биогенных источников таких соединений, оказывающих заметное влияние на глобальный круговорот фосфора. Первый фосфонат биогенного происхождения - 2-аминоэтилфосфоновая кислота (2-АЭФ, цилиатин), был обнаружен у простейших из рубца овец (Horiguchi and Kandatsu, 1959). Это открытие вызвало большой интерес и дало начало серии работ, посвященных метаболизму данного соединения. На данный момент, 2-АЭФ считается самым распространенным ОФ на Земле. Цилиатин был также обнаружен у простейших рода Tetrahymena в составе внутриклеточных липидов, где составлял 13,1% от общего содержания фосфора в клетке (Kandatsu and Horiguchi, 1962), а затем у насекомых, моллюсков и млекопитающих (Baldwin and Braven, 1968). Последние данные показывают, что 2-АЭФ выступает в качестве основного источника фосфора у многих фотосинтеризующих бактерий (Коваль с соавт., 2012), но чаще всего 2-АЭФ встречается в составе белков и полисахаридовО, а также липидов, расположенных на внешней стороне цитоплазматической мембраны этих бактерий (Kitteredge and Roberts, 1969; Свиридов с соавт., 2020а). Horiguchi and Kandatsu (1959) и Kitteredge et al. (1962) показали, что 2-АЭФ устойчив к воздействию 8М HCl при 150 °С в течение 48 ч и к 5М NaOH при 120 °С в течении 8 ч. Впоследствии были обнаружены и другие биогенные фосфонаты, такие как антибиотики фосфомицин, фосмидомицин, плюмбемицин, ризоктицин, дегидрофос, или гербициды фосфинотрицин, фосфонотриксин, би- и триалафос, валинофос (White and Metcalf, 2007; Horsman and Zechel, 2017). Недавно обнаружено, что даже МФК, крайне устойчивая к неферментативному разложению, может образовываться как биогенное соединение у прокариот, преимущественно в морских экосистемах, где может составлять основной пул биодоступного фосфора, включенного в растворенное органическое вещество (Born et al., 2017; Sosa et al., 2019).

Кроме природных, также распространены синтетические ОФ, которые встречаются в различных природных и антропогенных средах. Глифосат (фосфонометилглицин, ГФ) -гербицид широкого спектра действия; производные этил- и фенилфосфонатов, используемые как инсектициды; алафосфалин и фосфономицин (бисфосфонаты) - антибиотики; циклические эфиры ароматических бисфосфонатов - полимерные добавки; фирол 76 - пламегаситель, полиаминополифосфоновые кислоты - ингибиторы коррозии и т.д. (Бакулин с соавт., 2012; Свиридов с соавт., 2021). К фосфонатам относятся также боевые отравляющие вещества - VX (Prokofieva et al., 2012), зарин и зоман, при переработке которых образуется МФК - конечный

продукт гидролиза и универсальный маркер фосфорсодержащих отравляющих веществ (Савельева с соавт., 2002) (Рисунок 1). МФК крайне устойчива в природных условиях из-за наличия неактивированной С-Р связи (Савельева с соавт., 2001).

Воздействие синтетических ОФ на живые организмы изучено недостаточно, но современные данные позволяют утверждать, что даже ранее считавшиеся физиологически нейтральными ОФ могут оказывать негативное влияние на жизнедеятельность бактерий, растений и животных. Например, МФК может оказывать цитотоксическое воздействие на мононуклеарные клетки периферической крови человека и уровень внутриклеточного АТФ (Kwiatkowska et al., 2016).

Таким образом, обнаружение и изучение путей образования, переноса, трансформации и биодеградации природных и синтетических ОФ, живых организмов, участвующих в этих процессах и соответствующих ферментных систем, являются актуальными задачами современной биологии, решение которых углубит понимание организации глобального круговорота фосфора и позволит разработать новые подходы к охране окружающей среды.

1.1.2 Биосинтез и катаболизм биогенных фосфонатов

Все многообразие биогенных ОФ образуется в результате единственной известной реакции - внутримолекулярной трансформации фосфоенолпирувата (ФЕП) в фосфонопируват (ФП), катализируемой ФЕП-фосфомутазой (PepM, Рисунок 2) (Metcalf and Donk, 2009; Bowman et al., 1988).

Фосфоенолпируват фосфомутаза (EC 5.4.2.9) впервые была выделена и охарактеризована из Tetrahymena puriformis. Фермент представлял собой гомодимер с ММ субъединицы 38 кДа, активирующийся в присутствии двухвалентных металлов (Mg2+, Co2+, Zn2+, Mn2+), каждый из которых выступал в роли кофактора (Bowman et al., 1990). Фосфомутаза проявляла наибольшую активность при рН 7,5 и 25 °С, и обладала высокими сродством к субстрату и числом оборотов (Km 0,77 мМ, kcat 5 с-1) (Kim and Dunaway-Marino, 1996). Сульфиты, нитраты, фосфинаты и бикарбонаты были неконкурентными ингибиторами ФЕП-фосфомутазы, а сульфаты, фосфонаты и фосфаты - конкурентными (Seidel and Knowles, 1994). Рекомбинантная фосфомутаза, выделенная из одноклеточного организма - Trypanosoma cruzi, паразитирующего на многих млекопитающих (в том числе и человеке), представляет собой гомотетрамер в комплексе с двухвалентными металлами (Mg2+). Фермент обладал отрицательной кооперативностью (n 0,46), более высокими сродством к ФЕП и числом оборотов (Km 0,08 мМ, kcat 12 с-1) (Sarkar et al., 2003).

Рисунок 2. Основные пути биосинтеза природных ОФ (Horsman and Zechel, 2017; Свиридов с соавт., 2020а). ФЕП - фосфоенолпируват; 2-АЭФ - 2-аминоэтилфосфоновая кислота; ГАЭФ - 1-гидрокси-2-аминоэтилфосфоновая кислота; 2-ГЭФ - 2-гидроксиэтилфосфоновая кислота; PepM - фосфоенолпируват фосфомутаза; PhnY - 2-АЭФ диоксигеназа, MpnS -метилфосфонат синтаза.

Образованный в этой реакции фосфонопируват затем может подвергаться разнообразным превращениям, таким как переаминирование или ацетилирование с последующим включением продуктов реакций в состав фосфонолипидов, либо в пути синтеза антибиотиков (Horsman and Zechel, 2017). Но чаще всего фосфонопируват декарбоксилируется фосфонопируватдекарбоксилазой (ФП-декарбоксилаза) с образованием фосфоноацетальдегида (ФАА) - основного «строительного блока» биохимии ОФ, которым начинаются пути биосинтеза большей части известных биогенных ОФ и заканчиваются многие пути катаболизма подобных соединений (рис. 2) (McGrath et al, 2013; Metcalf and Donk, 2009).

ФП-декарбоксилаза (aepY), катализирующая превращение ФП в ФАА (Рисунок 3), была выделена из капсульного полисахаридного комплекса Bacteroides fragilis. Фермент представлял собой гомотример с ММ субъединицы 41 кДа (Zhang et al, 2003), обладал высоким сродством к фосфонопирувату (Km 0,0032 мМ), высоким значением каталитической эффективности (kcat 10,2 с-1) и узким диапазоном оптимального значения рН 7,0-7,5. Кофакторами фермента были тиамин

пирофосфат и некоторые двухвалентные металлы (Mg2+, Mn2+, Ca2+) (Zhang et al, 2003; Свиридов с соавт., 2020а).

РО3Н2 ФЕП о ФП о АЭФ о

Q |_| фосфомутаза q ^Р(ОН)г Декарбоксилаза |_| ^Р(ОН)- тРансаминаз? |_| ^ ^

О,

;Р(ОН)2

Рисунок 3. Трансформация фосфоенолпирувата в 2-аминоэтилфосфонат (Zhang et al,

2003).

ФАА затем может быть преобразован либо в 2-гидроксипропилфосфоновую кислоту во время биосинтеза фосфономицина, либо в гидроксиметилфосфоновую кислоту во время биосинтеза биалофоса. Таким образом, фосфонопируват декарбоксилаза является одним из ключевых ферментов биосинтеза различных ОФ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Эпиктетов Дмитрий Олегович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бакулин, В.М., Мартинсон, Е.А., Мячина, Н.С., Бакулин, М.К. Использование почвенных глифосатустойчивых изолятов бактерий рода Pseudomonas в биотехнологии деградации фосфонометилглицина // Ветеринарная медицина. — 2012. — №3-4. — С. 17-19.

2. Бакулин, М.К., Овсянников, Ю.С., Туманов, А.С., Бакулин, В.М. Деградация гербицида глифосата бактериями родов Pseudomonas и Proteus // Фундаментальные исследования. — 2014. — Вып. 6. — №8. — С. 1377.

3. Ермакова, И.Т., Шушкова, Т.В., Леонтьевский, А.А. Микробная деструкция органофосфонатов почвенными бактериями // Микробиология. — 2008. — Вып. 77. — № 5. — С. 689-695.

4. Коваль, Е.В. и Огородников, С.Ю. Влияние биопленок Nostoc commune на жизнедеятельность растений в условиях загрязнений метилфосфоновой кислотой // Биотехнология. — 2012. — Т. 1. — С. 137-140.

5. Кононова, С.В. и Несмеянова, М.А. Фосфонаты и их деградация микроорганизмами // Биохимия. — 2002. — Т. 67. — Вып. 2. — С. 220-233.

6. Кравцов, И.С., Янов, С.Н., Дармов, И.В., Ковтун, А.Л. Выделение из окружающей среды микроорганизмов, способных разлагать фосфонаты // Хим. и биол. безопасность. — 2006. — Вып. 30. — №6. — С. 3-9.

7. Крупянко, В.И. Векторный метод представления ферментативных реакций / М.: Наука, 1990. — 114 с.

8. Огородникова, С.Ю. и Головка, Т.К. Влияние метилфосфоновой кислоты на растения пелюшки // Агрохимия. — 2005. — № 4. — С. 37-41.

9. Савельева, Е.И., Радилов, А.С., Кузнецова, Т.А., Волынец, Н.Ф. Определение метилфосфоновой кислоты и ее эфиров как химических маркеров фосфорорганических отравляющих веществ // Журнал прикладной химии. — 2001. — Т. 74. — Вып. 10. — С. 1671-1676.

10. Савельева, Е.И., Зенкевич, И.Г., Кузнецова, Т.А., Радилов, А.С., Пшеничная, Г. В. Исследование продуктов превращений фосфорорганических отравляющих веществ методом газовой хроматографии — масс-спектрометрии // Рос. хим. журнал. — 2002. — Т. 46. — №6. — С. 82-91.

11. Свиридов, А.В. Ферментативные системы катаболизма органофосфонатов у почвенных бактерий Achromobacter sp. и Ochrobactrum anthropi GPK 3: дис. Канд. Биол. Наук: 03.01.04 / Свиридов Алексей Владимирович. — П., 2012. — 78 с.

12. Свиридов, А.В., Шушкова, Т.В., Ермакова, И.Т., Иванова, Е.В., Эпиктетов, Д.О., Леонтьевский, А.А. Микробная деградация гербицида глифосата // Прикл. биохимия и микробиология. — 2015. — Т. 51. — №2. — С. 183-190.

13. Свиридов, А.В., Зеленкова, Н.Ф., Винокурова, Н.Г., Ермакова, И.Т., Леонтьевский, А.А. Новые подходы к идентификации и определению активности ферментов деградации глифосата // Биохимия. - 2011. - Т. 76. - № 6. - С. 880-887.

14. Свиридов, А.В., Эпиктетов, Д.О., Тарлачков, С.В., Шушкова, Т.В., Леонтьевский, А.А. Штаммоспецифичность биохимических и физиологических параметров утилизации глифосата у бактерий рода Achromobacter // VI Пущинская школа-конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов»: материалы конференции (Пущино, 2-6 декабря 2019 г.). — Москва, 2019. - С. 214-216.

15. Свиридов, А.В., Эпиктетов, Д.О., Шушкова, Т.В., с соавт. Катаболизм органофосфонатов: биохимия и физиология бактерий-деструкторов и их взаимодействие в окружающей среде. Фосфорорганические нейротоксины. М.: РИОР. 2020а. - 252-287.

16. Свиридов, А.В., Шушкова, Т.В., Эпиктетов, Д.О., Тарлачков, С.В., Ермакова, И.Т., Леонтьевский, А.А. Биодеградация фосфорорганических загрязнителей почвенными бактериями: биохимические аспекты и нерешенные проблемы // Биотехнология. - 2020б. - Т. 36. - № 4. - С. 126-135.

17. Свиридов, А.В., Эпиктетов, Д.О., Тарлачков, С.В., Шушкова, Т.В., Леонтьевский, А.А. Новые оксидоредуктазы органофосфонатов у почвенных бактерий Achromobacter и Ochrobactrum: неизвестные ферменты известных метаболических путей // VII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов», школа-конференция для молодых ученых, аспирантов и студентов «Генетические технологии в микробиологии и микробное разнообразие»: сборник тезисов (Пущино, 6-9 декабря 2021 г.). -Москва, 2021. - С. 181-183.

18. Шушкова, Т.В. Биодеструкция глифосата почвенными бактериями: дис. Канд. Биол. Наук: 03.01.06 / Шушкова Татьяна Валентиновна. - П., 2010. - 129 с.

19. Шушкова, Т.В., Ермакова, И.Т., Свиридов, А.В., Леонтьевский, А.А. Биодеструкция глифосата почвенными бактериями: оптимизация процесса культивирования и способ сохранения активной биомассы // Микробиология. - 2012. - Т. 81. - № 1. - С. 48-55.

20. Эпиктетов, Д.О., Свиридов, А.В., Леонтьевский, А.А. Сравнительная характеристика фосфоноацетальдегид гидролаз у почвенных бактерий рода Achromobacter // VI Пущинская школа-конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов»: материалы конференции (Пущино, 2-6 декабря 2019 г.). - Москва, 2019. - С. 174-176.

21. Эпиктетов, Д.О., Свиридов, А.В., Леонтьевский, А.А. Характеристика новых ферментов с фосфоноацетальдегид гидролазной активностью у бактерий-деструкторов глифосата рода Achromobacter // V Пущинская школа-конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль

микроорганизмов»: сборник тезисов (Пущино, 3-7 декабря 2018 г.). — Москва, 2018. — С. 241243.

22. Acker, M., Hoglec, S.L., Berubec, P.M., Hacklc, T., Coec, A., Stepanauskase, R., Chisholmc, S.W., Repetab, D.J. Phosphonate production by marine microbes: Exploring new sources and potential function // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2022. — V. 119. — P. 1-12.

23. Acosta-Cortes, A.G., Matinez-Ledezma, C., Lopez-Chuken, U.J., Kaushik, G., Nimesh, S., Villarreal-Chiu, J.N. Polyphospate recovery by a native Bacillus cereus strain as a direct effect of glyphosate uptake // ISME J. — 2019. — V. 13. — P. 1497-1505.

24. Agarwal, V., Borisova, S.A., Metcalf, W.W., van der Donk, W.A., Nair, S.K. Structural and mechanistic insights into C-P bond hydrolysis by phosphonoacetate hydrolase // Chem. Biol. — 2011. — V. 18. — P. 1230-1240.

25. Alberdi, J.L., Saenz, M.E., Di Marzio, W.D., Tortorelli, M.C. Comparative acute toxicity of two herbicides, paraquat and glyphosate, to Daphnia managa and D. spinulata // Bull. Environ. Contamin. Toxicol. — 1996. — V. 57. — P. 229-235.

26. Alexander, M., Cook, A.M., Daughton, C.G. Induction of microbial metabolism of organophosphorus compounds // J. Bacteriol. — 1977. — P. 85-90.

27. Andrews, S. FastQC: a quality control tool for high throughput sequence data // — 2010. https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc

28. Aravind, A. and Koonin, E.V. The HD domain defines a new superfamily of metal-dependent phosphohydrolases // Trends Biochem. Sci. — 1998. — V. 23. — P. 469-472.

29. Archer, T.E. and Stokes, J.D. Residue analysis of glyphosate in blackberries by highperformance liquid chromatography and postcolumn reaction detection // J. Agric. Food. Chem. — 1984. — V. 32. — P. 586-588.

30. Arias-Estevez, M., Lopez-Periago, E., Martinez-Carballo, E., Simal-Gandara J., Mejuto J.-C., Garcia-Rio, L. The mobility and degradation of pesticides in soils and the pollution of groundwater resources // Agric. Ecosyst. Environ. — 2008. — V. 123. — P. 247-260.

31. Armbruster, D., Müller, U., Happel, O. Characterization of phosphonate-based antiscalants used in drinking water treatment plants by anion-exchange chromatography coupled to electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry // J. Chromatogr. A. — 2019. — V. 1601. — P. 189-204.

32. Baek, J.H. and Lee, S.Y. Transcriptome analysis of phosphate starvation response in Escherichia coli // J. Microbiol. Biotechnol. — 2007. — V. 17. — P. 244-252.

33. Bahamon-Pinzon, D., Moreira, G., Obare, S., Vanegas, D. Development of a nanocopper-decorated laser-scribed sensor for organophosphorus pesticide monitoring in aqueous samples // Microchim. Acta. — 2022. — V. 189. — P. 254-265.

34. Bail S.H. and Ogbourne, S.M. Glyphosate: environmental contamination, toxicity and potential risks to human health via food contamination // Environ. Sci. Pollut. Res. — 2016. — V. 23 — P. 1898819001.

35. Baker, A.S., Ciocci, M.J., Metcalf, W.W., Kim, J., Babbitt, P.C., Wanner, B.L., Martin, B.M., Dunaway-Mariano, D. Insights into the mechanism of catalysis by the P-C bond-cleaving enzyme phosphonoacetaldehyde hydrolase derived from gene sequence analysis and mutagenesis // Biochemistry. — 1998. — V. 37. — P. 9305-9315.

36. Baldwin, M.W. and Braven, J. 2-aminoethylphosphonic acid in Monochrysis // J. Mar. Biol. Ass. U. K. — 1968. — V. 48. — P. 603-608.

37. Balthazor, T.M. and Hallas L.E. Glyphosate-degrading microorganisms from industrial activated sludge // Appl. Environ. Microbiol. — 1986. — V. 51. — P. 432-434.

38. Bankevich, A., Nurk, S., Antipov, D., Gurevich, A.A., Dvorkin, M., Kulikov, A.S., Lesin, V.M., Nikolenko, S.I., Pham, S., Prjibelski, A.D., Pyshkin, A.V., Sirotkin, A.V., Vyahhi, N., Tesler, G., Alekseyev, M.A., Pevzner, P.A. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing // J. Comput. Biol. — 2012. — V. 19. — P.455-477.

39. Bazot, S. and Lebeau. T. Simultaneous mineralization of glyphosate and diuron by a consortium of three bacteria as free-and/or immobilized-cells formulations // Appl. Microbiol. Biotechnol. — 2008. — V. 77. — P. 1351-1358.

40. Benbrook, C.M. Trends in glyphosate herbicide use in the United States and globally // Environ. Sci. Eur. — 2016. — V. 28 — P. 1-15.

41. Bertani, G. Studies on lysogenesis. I. The mode of phage liberation by lysogenic Escherichia coli // J. Bacteriol. — 1951. — V.62. — P. 293-300.

42. Benslama, O. and Boulahrouf, A. Isolation and characterization of glyphosate-degrading bacteria from different soils of Algeria // Afr. J. Microbiol. Res. — 2013. — V. 7. — P. 5587-5595.

43. Bolger, A.M., Lohse, M., Usadel, B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data // Bioinformatics. — 2014. — V.30. — P. 2114-2120.

44. Born, D.A., Ulrich, E.C., Ju, K.-S., Peck, S.C., van der Donk, W.A., Drennan, C.L. Structural basis for methylphosphonate biosynthesis // Science. — 2017. — V. 358. — P. 1336-1339.

45. Bowman, E., McQueney, M., Barry, R.J., Dunaway-Mariano, D. Catalysis and thermodynamics of the phosphoenolpyruvate phosphonopyruvate rearrangement - entry into the phosphonate class of naturally-occurring organo-phosphorus compounds // J. Am. Chem. Soc. — 1988. — V. 110. — P. 55755576.

46. Bowman, E.D., McQueney, M.S., Scholten, J.D., Dunaway-Mariano, D. Purification and characterization of the Tetrahymena pyriformis P-C bond forming enzyme phosphoenolpyruvate phosphomutase // Biochemistry. — 1990. — V. 29. — P. 7059-7063.

47. Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. — 1976. — V. — 72. — P. 248254.

48. Brandli, D. and Reinacher, S. Herbicides found in human urine // Ithaca Journal. — 2012. — V. 1. — P. 270-272.

49. Branum, M.E., Reardon, J.T., Sancar, A. DNA repair exicision nuclease attacks undamaged DNA. A potential source of spontaneous mutations // J. Biol. Chem. — 2001. — V. 276. — P. 25421-25426.

50. Britton, H.S. and Robinson, R.A. Universal buffer solutions and the dissociation constant of veronal // J. Chem. Soc. — 1931. — P. 1456-1462.

51. Bruggen, A.H.C., He, M.M., Shin, K., Mai, V., Jeong, K.C., Finckh, M.R., Morris, J.G. Jr. Environmental and health effects of the herbicide glyphosate // Sci. Tot. Env. — 2018. — V. 616-617. — P. 255-268.

52. Bujacz, B., Wieczorek, P., Krzysko-Lupicka, T., Golab, Z., Lejczak, B., Kavfarski, P. Organophosphonate utilization by the wild-type strain of Penicillum notanum // Appl. Environ. Microbiol. — 1995. — V. 61. — P. 2905-2910.

53. Campbell, G., Mannetje, A., Keer, S., Eagleshama, G., Wang, X., Lina, C.-Y., Hobson, P., Toms, L.-M., Douwes, J., Thomas, K.V., Mueller, J.F., Kaserzon, S. Characterization of glyphosate and AMPA concentrations in the urine of Australian and New Zealand populations // Sci. Tot. Env. — 2022. — V. 847. — P.157585.

54. Carini, P., White, A.E., Campbell, E.O., Giovannoni, S. J. Methane production by phosphate-starved SAR11 chemoheterotrophic marine bacteria // Nature Comm. — 2014. — V. 5. — P. 4346.

55. Castillo, M.P., Torstensson, L., Strenstrom, J. Biobeds for environmental protection from pesticide use - a review // J. Agric. Food Chem. — 2008. — V. 56. — P. 6206-6019.

56. Castle, L.A., Siehl, D.L., Gorton, R., Patten, P.A., Chen, Y.H., Bertain, S., Cho, H-J., Duck, N., Wong, J., Liu D., Lassner, M.W. Discovery and directed evolution of a glyphosate tolerance gene // Science. — 2004. — V. 304. — P. 1151-1154.

57. Castro, J.V., Peralba, M.C.R., Ayub, M.A.Z. Biodegradation of the herbicide glyphosate by filamentous fungi in platform shaker and batch bioreactor // J. Envir. Sci. Health Part B. — 2007. — V. 42. — P. 883-886.

58. Chauhan, J.S., Bhat, A.H., Raghava, G.P.S., Rao, A. GlycoPP: A webserver for prediction of N-and O-glycosites in prokaryotic protein sequence // PloSOne. — 2012. — V. 7. — P. e40155

59. Chaufan, G, Coalova, I, Molina, M.D.C. Glyphosate commercial formulation causes cytotoxicity, oxidative effects, and apoptosis on human cells: differences with its active ingredient // Int. J. Toxicol. — 2014. — V. 33. — P. 29-38.

60. Clair, E., Mesnage, R., Travert, C., Seralini, G.-E. A glyphosate-based herbicide induces necrosis and apoptosis in mature rat testicular cells in vitro, and testosterone decrease at lower levels // Toxicol. in Vitro. — 2012. — V. 26. — P. 269-279.

61. Coalova, I., Molina, M.D.C., Chaufan, G. Influence of the spray adjuvant on the toxicity effects of a glyphosate formulation // Toxicol. in Vitro. — 2014. — V. 28. — P. 1306-1311.

62. Cook, A.M., Daughton, C.G., Alexander, M. Phosphonate utilization by bacteria // J. Bacteriol.

— 1978. — V. 133. — P. 85-90.

63. Coupe, R.H., Kalkhoff, S.J., Capelc, P.D., Gregoired, C. Fate and transport of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in surface waters of agricultural basins // Pest. Manag. Sci. — 2012. — V. 68. — P. 16-30.

64. Costa, L.G. Organophosphorus compounds at 80: some old and new issues // Toxicol. Sci. — 2018. — V. 162. — P. 24-35.

65. Costas-Ferreira, C., Duran, R., Faro, L.R.F. Toxic effects of glyphosate on the nervous system: a systematic review // J. Mol. Sci. — 2022. — V. 23. — P. 4605.

66. Cox, C. Glyphosate, Part 1 // J. Pestic. Ref. — 1995. — V. 24. — P. 10-15.

67. Crosby, C.H. and Bailey, J.V. The role of microbes in the formation of modern and ancient phosphatic mineral deposits // Front. Microbiol. — 2012. — V. 3. — P. 241.

68. Daughton, C.G., Cook, A.M., Alexander, M. Phosphate and soil binding: factors limiting bacterial degradation of ionic phosphorus-containing pesticide metabolites // Appl. Env. Microbiol. — 1979. — V. 37. — P. 605-609.

69. Diaz-Martin, R.D., Carvajal-Peraza, A., Yanez-Rivera, B., Betancourt-Lozano, M. Short exposure to glyphosate induces locomotor, craniofacial, and bone disorders in zebrafish (Danio rerio) embryos // Environ. Toxicol. Pharmacol. — 2021. — V. 87. — P. 103700.

70. Dill, G.M., Sammons, R.D., C. Feng, P.C., Kohn, F., Kretzmer, K., Mehrsheikh, A., Bleeke, M., Honegger, J.L., Farmer, D., Wright, D., Haupfear, E.A. Glyphosate: discovery, development, applications and properties. Glyphosate resistance in crops and weeds: history, development, and management // Nandula, V. K. (Editor), John Wiley & Sons, Inc. — 2010. — P. 1-33.

71. Duke, O.S. and Powles, S.P. Glyphosate: a once-in-a-century herbicide // Pest. Manag. Sci. (Editor)

— 2008. — V. 64. — P. 319-325.

72. Dumora, C., Lacoste, A.-M., Cassaigne, A. Phosphonoacetaldehyde hydrolase from Pseudomonas aeruginosa: purification properties compared with Bacillus cereus enzyme // Biochim. Biophys. Acta. — 1989. — V. 997. — P. 193-198.

73. Dumora, C., Lacoste, A.-M., Cassaigne. A. Purification and properties of 2-aminoethylphosphonate: pyruvate aminotransferase from Pseudomonas aeruginosa // Eur. J. Biochem.

— 1983. — V. 133. — P. 119-125.

74. Dumora, K., Marche, M., Doignon, F., Aigle, M., Cassaigne, A., Crouzet, M. First characterization of the phosphonoacetaldehyde hydrolase gene of Pseudomonas aeruginosa // Gene. — 1997. — V. 197. — P. 405-412.

75. Dyhrman, S. and Haley, S. Phosphorus scavenging in the unicellular marine diazotroph Crocosphaera watsonii // Appl. Environ. Microbiol. — 2006. — V. 72. — P. 1452-1458.

76. Dyhrman, S.T., Benitez-Nelson, C.R., Orchard, E.D., Haley, S.T., Pellechia, P.J. Amicrobial source of phosphonates in oligotrophic marine systems // Nat. Geosci. — 2009. — V. 2. — P. 696-699.

77. Epiktetov D.O., Sviridov A.V., Tarlachkov S.V., Shushkova T.V., Leontievsky A.A. Phosphonatase operons of organophosphonate-degrading soil bacteria of the genus Achromobacter // Microbiol. — 2023. — T. 92. — P. 45-49.

78. Epiktetov, D.O., Sviridov, A.V., Tarlachkov, S.V., Shushkova, T.V., Toropygin, Y., Leontievsky, A.A. Glyphosate-induced phosphonatase operons in soil bacteria of the genus Achromobacter // Int. J. Mol. Sci. — 2024. — T. 25. — P. 6409.

79. Ermakova, I.T., Kiseleva, N.I., Shushkova, T.V., Zharikov, M., Zharikov, G.A., Leontievsky, A.A. Bioremediation of glyphosate-contaminated soils // Appl. Microbiol. Biotechnol. — 2010. — V. 88. — P. 585-594.

80. Ermakova, I.T., Shushkova, T.V., Leontievsky, A.A. Microbial degradation of organophosphonates by soil bacteria // Microbiology. — 2008. — V. 77. — P. 615-620.

81. Errey, J.C. and Blanchard, J.S. Functional annotation and kinetic characterization of PhnO from Salmonella enterica // Biochemistry. — 2006. — V. 45. — P. 3033-3039.

82. Eschenburg, S., Kabsch, W., Healy, M.L., Schonbrunn, E. A new view of the mechanisms of UDP-N-acetylglucosamine enolpyruvyl transferase (MurA) and 5-enolpyruvylshimikate-3-phosphate synthase (AroA) derived from X-ray structures of their tetrahedral reaction intermediate states // J. Biol. Chem. — 2003. — V. 278. — P. 49215-49222.

83. Fairbanks, G., Steck, T.L., Wallach, D.F. Electrophoretic analysis of the major polypeptides of human erythrocytemembrane // Biochemistry. — 1971. — V. 10. — P. 2606-2617.

84. Fiske, C.H. and Subbarow, Y. The colorimetric determination of phosphorus // J. Biol. Chem. — 1925. — V. 66. — P. 375-400.

85. Firdous, S., Iqbal, S., Anwar, S. Optimization and modeling of glyphosate biodegradation by a novel Comamonas odontotermitis P2 through response surface methodology // Pedosphere. — 2020. — V. 30. — P. 618-627.

86. Fitzgibbon, J.E. and Braymer, H.D. Cloning of a gene from Pseudomonas sp. strain PG2982 conferring increased glyphosate resistance // Appl. Environ. Microbiol. — 1990. — V. 56. — P. 33823388.

87. Freedman, L.D. and Doak, G. The preparation and properties of phosphonic acids // Chem. Rev.

— 1957. — V. 57. — P. 479-523.

88. Fu, G., Chen, Y., Li, R., Yuan, X., Liu, C., Li, B., Wan, Y. Pathway and rate-limiting step of glyphosate degradation by Aspergillus oryzae A-F02 // Prep. Biochem. Biotechnol. — 2017. — V. 47. — P. 782-788.

89. Fu, G., Li, R., Li, K., Hu, M., Yuan, X., Li, B., Wang, F., Liu, C., Wan, Y. Optimization of liquidstate fermentation conditions for the glyphosate-degradation enzyme production of strain Aspergillus oryzae by ultraviolet mutagenesis // Prep. Biochem. Biotechnol. — 2016. — V. 46. — P. 780-787.

90. Funke, T., Yang, Y., Han, H., Healy-Fried, M., Olesen, S., Becker, A., Schonbrunn, E. Structural basis of glyphosate resistance resulting from the double mutation Thr97-Ile and Pro101-Ser in 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase from Escherichia coli // J. Biol. Chem. — 2009. — V. 284.

— P. 9854-9860.

91. Gardner, S.G., Johns, K.D., Tanner, R., McCleary, W.R. The PhoU protein from Escherichia coli interacts with PhoR, PstB, and metals to form a phosphate-signaling complex at the membrane // J. Bacteriol. — 2014. — V. 196. — P. 1741-1752.

92. Getenga, M. and Kengara, F.O. Mineralization of glyphosate in compost-amended soil under controlled condition // Bull. Environ. Contam. Toxicol. — 2004. — V. 72. — P. 266-275.

93. Goldsborough, L.G. and Brown, D.J. Effect of glyphosate (Roundup formulation) on periphyticalgal photosynthesis // Bull. Environ. Contamin. Toxicol. — 1988. — V. 41. — P. 253-260.

94. Gougler, J.A. and Geiger D.R. Uptake and distribution of N-phosphonomethylglycine in sugar beet plants // Plant. Physiol. — 1981. — V. 68. — P. 668-672.

95. Goris, J., Konstantinidis, K.T., Klappenbach, J.A., Coenye, T., Vandamme, P., Tiedje, J.M. DNA-DNA hybridization values and their relationship to whole-genome sequence similarities // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. — 2007. — V. 57. — P. 81-91.

96. Gravett, M.R., Hopkins, F.B., Self, A.J., Webb, A.J., Timperley C.M., Baker M.J. Evidence of VX nerve agent use from contaminated white mustard plants // Proc. R. Soc. A — 2014. — V. 470. — P. 1-15.

97. Gress, S., Lemoine, S., Seralini, G.-E., Puddu, P.E. Glyphosate-based herbicides potently affect cardiovascular system in mammals: review of the literature // Cardiovasc. Toxicol. — 2014. — V. 15. — P. — 117-126.

98. Guo, J., Song, X., Li, R., Zhang, Q., Zheng, S., Li, Q., Tao, B. Isolation of a degrading strain of Fusarium verticillioides and bioremediation of glyphosate residue // Pestic. Biochem. Physiol. — 2022.

— V. 182. — P.105031.

99. Gurevich, A., Saveliev, V., Vyahhi, N., Tesler, G. QUAST: quality assessment tool for genome assemblies // Bioinformatics. — 2013. — V. 29. — P.1072-1075.

100. Hadi, F., Mousavi, A., Noghabi, A.K., Tabar, G.H., Salmanian, H.A. New bacterial strain of the genus Ochrobactrum with glyphosate-degrading activity // J. Environ. Sci. Health, Part B. — 2013. — V. 48. — P. 208-213.

101. Hallas, L.E., Hahn, E.M., Korndorfer, C. Characterization of microbial traits associated with glyphosate biodegradation in industrial activated sludge // J. Ind. Microbiol. — 1988. — V. 3. — P. 377385.

102. Heinfing, A., Martinez, M.J., Martinez, A.T., Bergbauer, M., Szewzyk, U. Purification and characterization of peroxidases from the dye-decolorizing fungus Bjerkandera adusta // FEMS. Microbiol. Lett. — 1998. — V. 168. — P. 43-50.

103. Hernandez-Alomia, F., Ballesteros, I., Castillejo, P. Bioremediation potential of glyphosate-degrading microorganisms in eutrophicated Ecuadorian water bodies // Saudi J. Biol. Sci. — 2022. — V.29. — P.1550-1558.

104. Hess, H.H. and Derr, J.E. Assay of inorganic and organic phosphorus in the 0.1-5 nanomole range // Anal. Biochem. — 1975. — V. 63. — P. 607-613.

105. Holmstedt, B. Structure-activity Relationships of the organophosphorus anticholinesterase agents // In: Colinesterases and anticholinesterase agents. G. B. Koelle (Editor). — 1963. — P. 428-485.

106. Horiguchi, J.S. and Kandatsu, M. Isolation of 2-aminoethane phosphonic acid from rumen protozoa // Nature. — 1959. — V. 187. — P. 901-902.

107. Horsman, G.P. and Zechel D.L. Phosphonate biochemistry // Chem. Rev. — 2017. — V. 117. — P. 5704-5783.

108. Hoskin, F.C.G. Some observation concerning the biochemical inertness of methylphosphonic and isopropyl methylphosphonic acids // J. Biochem. Physiol. — 1956. — V. 34. — P. 743-746.

109. Hove-Jensen, B., Zechel, D.L., Jochimsen, B. Utilization of glyphosate as phosphate source: biochemistry and genetics of bacterial carbon-phosphorus lyase // Microbiol. Mol. Biol. Rev. — 2014. — V. 78. — P. 176-197.

110. Hove-Jensen, B. Carbon-phosphorus lyase pathway: reactions and proteins. Dissertation for the doctor scientiarum degree. / Hove-Jensen B. — 2017. — Aarhus.

111. Hove-Jensen, B., McSorley, F.R., Zechel, D.L. Catabolism and detoxification of 1-aminoalkylphosphonic acids: N-acetylation by thephnO gene product // PloSOne. — 2012. — V. 7. — P. 1-13.

112. Hsieh, Y.J. and Wanner, B.L. Global regulation by the seven-component Pi signaling system // Curr. Opin. Microbiol. — 2010. — V. 13. — P. 198-203.

113. Huang, J., Su, Z., Xu., Y. The evolution of microbial phosphonate degradative pathways. // J. Mol. Evol. — 2005. — V. 61. — P. 682-690.

114. International Agency for Research on Cancer. Some organophosphate insecticides and herbicides: diazinon, glyphosate, malathion, parathion, and tetrachlorvinphos // IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. — 2015. — V. 112. — P. 1-92.

115. Jacob, G.S., Garbow, J.R., Hallas, L.E., Kimack, N.M., Kishore, G.M. Metabolism of glyphosate in Pseudomonas sp. strain LBr // Appl. Environ. Microbiol. — 1988. — V. 54. — P. 2953-2958.

116. Jiang, W., Metcalf, W.W., Lee, K-S., Wanner, B. L. Molecular cloning, mapping and regulation of Pho regulon genes for phosphonate breakdown by phosphonatase pathway of Salmonella typhimurium LT2 // J. Bacteriol. — 1995. — V. 177. — P. 6411-6421.

117. Jochimsen, B., Lolle, S., McSorley, F.R., Nabi, M., Stougaard, J., Zechel, D.L., Hove-Jensen, B. Five phosphonate operon gene products as components of a multi-subunit complex of the carbon-phosphorus lyase pathway // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2011. — V. 108. — P. 11393-11398.

118. Kamat, S.S., Williams, H.J., Raushel, F.M. Intermediates in the transformation of phosphonates to phosphate by bacteria // Nature. — 2011. — V. 480. — P. 570-573.

119. Kandatsu, M. and Horiguchi, M. Occurrence of ciliatine (2-aminoethylphosphonic acid) in Tetrahymena // Agr. Biol. Chem. — 1962. — V. 26. — P. 721-722.

120. Kertesz, M., Elgorriaga, A., Amrhein, N. Eveidence for two distinct phosphonate-degrading enzymes (C-P lyases) in Arthrobacter sp. GLP-1 // Biodegradation. — 1991. — V. 2. — P. 53-59.

121. Kim, J. and Dunaway-Mariano, D. Phosphoenolpyruvate mutase catalysis of phosphoryl transfer in phosphoenolpyruvate: kinetics and mechanism of phosphorus-carbon bond formation // Biochemistry. — 1996. — V. 35. — P. 4628-4635.

122. Kim, A.D., Baker, A.S., Dunaway-Mariano, D., Metcalf, W.W., Wanner, B.L., Martin, B.M. The 2-aminoethylphosphonate-specific transaminase of the 2-aminoethylphosphonate degradation pathway // J. Bacteriol. — 2002. — V. 184. — P. 4134-4140.

123. Kim, A., Benning, M.M., Lee, S.O., Quinn, J., Martin, B.M., Holden, H.M., Dunaway-Mariano, D. Divergence of chemical function in the alkaline phosphatase superfamily: structure and mechanism of the P-C bond cleaving enzyme phosphonoacetate hydrolase // Biochemistry. — 2011. — V. 50. — P. 3481-3494.

124. Kishore, G.M., Barry, G.F. Glyphosate tolerant plants / International patent. — 1992. WO92/00377.

125. Kishore, G.M. and Jacob, G.S. Degradation of glyphosate by Pseudomonas sp. PG2982 via a sarcosine intermediate // J. Biol. Chem. — 1987. — V. 262. — P. 12164-12168.

126. Kishore, G.M. and Shah, D.M. Amino acid biosynthesis inhibitors as herbicides // Ann. Rev. Biochemistry. — 1988. — V. 57. — P. 627-663.

127. Kitteredge, J. S. and Roberts E. A carbon-phosphorus bond in nature // Science. — 1969. — V. 164. — P. 37-42.

128. Kitteredge, J. S., Roberts, E., Simonsen, D.G. Occurrence of free 2-AEP in the sea anemone, Anthopleura elegantissima // Biochemistry. — 1962. — V. 1. — P. 624-625.

129. Klimek, M., Lejczak, B., Kafarski, P., Forlani, G. Metabolism of the phosphonate herbicide glyphosate by a non-nitrate-utilizing strain of Penicillium chrysogenum // Pest. Manag. Sci. — 2001. — V. 57. — P. 815-821.

130. Krzysko-Lupicka, T., Strof, W., Kubs, K., Skorupa, M., Wieczorek, P., Lejczak, B., Kafarski, P. The ability of soil-borne fungi to degrade organophosphonate carbon-to-phosphorus bonds // Appl. Microbiol. Biotechnol. — 1997. — V. 48. — P. 549-552.

131. Kulakova, A.N., Kulakov, L.A., Akulenko, N.V., Ksenzenko, V.N., Hamilton, J.T.G., Quinn, J.P. Structural and functional analysis of the phosphonoacetate hydrolase (phnA) gene region in Pseudomonasfluorescens 23F // J. Bacteriol. — 2001. — V. 183. — P. 3268-3275.

132. Kulakova, A.N., Kulakov, L.A., Villarreal-Chiu, J.F., Gilbert, J.A., McGrath, J.W., Quinn, J.P. Expression of the phosphonoalanine-degradative gene cluster from Variovorax sp. Pal2 is induced by frowth on phosphonoalanine and phosphonopyruvate // FEMS Microbiol. Lett. — 2009. — V. 292. — P. 100-106.

133. Kwiatkowska, M., Jarosiewicz, P., Michalowicz, J., Koter-Michalak, M., Huras, B., Bukowska, B. The impact of glyphosate, its metabolites and impurities on viability, ATP level and morphological changes in human peripheral blood mononuclear cells // PloSOne. — 2016. — V. 11. — P. 1-13.

134. Lacoste, A.-M., Dumora, C., Ali, B.R.S., Neuzil, E., Dixon, H.B.F. Utilization of 2-aminoethylarsonic acid in Pseudomonas aeruginosa // J. Gen. Microbiol. — 1992. — V. 138. — P. 12831287.

135. Lahiri, S.D., Zhang, G., Dunaway-Mariano, D., Allen, K.N. Diversification of function in the haloacid dehalogenase enzyme superfamily: The role of the cap domain in hydrolytic phosphorus-carbon bond cleavage // Bioorg. Chem. — 2006. — V. 34. — P. 394-409.

136. La Nauze, J., Coggins, J. R., Dixon, H. B. F. Aldolase-like imine formation in the mechanism of action of phosphonoacetaldehyde hydrolase // Biochemistry. — 1977. — V. 165. — P. 409-411.

137. La Nauze, J., Rosenberg, H., Shaw, D.C. The enzymic cleavage of the carbon-phosphorus bond: purification and properties of phosphonatase // Biochim. Biophys. Acta. — 1970. — V. 212. — P. 332350.

138. Lee, K-S., Metcalf, W.W., Wanner, B.L. Evidence for two phosphonate degradative pathways in Enterobacter aerogenes // J. Bacteriol. — 1992. — V. 174. — P. 2501-2510.

139. Lemke, N., Murawski, A., Schmied-Tobies, M.I.H., Rucic, E., Hoppe, H.-W., Conrad, A., Kolossa-Gehring, M. Glyphosate and aminomethylphosphonic acid (AMPA) in urine of children and adolescents in Germany - Human biomonitoring results of the German Environmental Survey 20142017 (GerES V) // Environ. Int. — 2021. — V. 156. — P. 106769.

140. Levesque, C.A. and Rahe, J.E. herbicide interaction with fungal root pathogens, with special reference to glyphosate // Annu. Rev. Phytopathol. — 1992. — V. 30. — P. 579-602.

141. Li, H., Yang, Y., Hu, Y., Chen. C.-C., Huang, J.-W., Min, J., Dai, L., Guo, R.-T. Structural analysis and engineering of aldo-keto reductase from glyphosate-resistant Echinochloa colona // J. Hazard. Mater. — 2022. — V.436. — P. 129191.

142. Lu, S., Wang, J., Chitsaz, F., Derbyshire, M.K., Geer, R.C., Gonzales, N.R., Gwadz, M. et al. CDD/SPARCLE: the conserved domain database in 2020 // Nucl. Ac. Res. — 2019. — V. 48. — P. 265268.

143. Lu, J., Wanga, W., Zhang, C., Xua, W., Chen, W., Tao, L., Li, Z., Cheng, J., Zhang, Y. Characterization of glyphosate-induced cardiovascular toxicity and apoptosis in zebrafish // Sci. Tot. Env. — 2022. — V. 851. — P. 158308.

144. Mamy, L., Barriuso, E., Gabrielle, B. Glyphosate fate in soils when arriving in plant residues // Chemosphere. — 2016. — V. 154. — P. 425-433.

145. Marc, J., Mulner-Lorillon, O., Boulben, S., Hureau, D., Durand, G., Belle, R. Pesticide Roundup provokes cell division dysfunction at the level of CDK1/Cyclin B activation // Chem. Res. Toxicol. — 2002. — V. 15. — P. 326-331

146. Martinez, A., Tyson, G.W., DeLong, E.F. Widespread known and novel phosphonate utilization pathways in marine bacteria revealed by functional screening and metagenomic analyses // Environ. Microbiol. — 2010. — V. 12. — P. 222-238.

147. Martinez, A., Osburne, M.S., Sharma, A.K., DeLong, E.F., Chisholm, S.W. Phosphite utilization by marine picocyanobacterium Prochlorococcus MIT9301 // Environ. Microbiol. — 2012. —V. 14. P. 1363-1377.

148. Martinez, A., Ventouras, L.-A., Wilson, S.T., Karl, D.M., DeLong, E.F. Metatranscriptomic and functional metagenomic analysis of methylphosphonate utilization by marine bacteria // Front. Microbiol. — 2013. — V. 4. — P. 340.

149. McAuliffe, K.S., Hallas, L.E., Kulpa, C.F. Glyphosate degradation by Agrobacterium radiobacter isolated from activated sludge // J. Ind. Microbiol. — 1990. — V. 6. — P. 219-221.

150. McGrath, J.W., Wisdom, G.B., McMullan, G., Larkon, M.J., Quinn, J.P. The purification and properties of phosphonoacetate hydrolase, a novel carbon-phosphorus bond-cleavage enzyme from Pseudomonas fluorescens 23F // Eur. J. Biochem. — 1995. — V. 234. — P. 225-230.

151. McGrath J. W., Chin J. P., Quinn J. P. Organophosphonates revealed: new insights into the microbial metabolism of ancient molecules // Nat. Rev. Microbiol. — 2013. — Vol. 11. — P. 412-419.

152. McGuffin, L.J., Adiyaman, R., Maghrabi, A.H.A., Shuid, A.N., Brackenridge, D.A., Nealon, J.O., Philomina, L.S. IntFOLD: an integrated web resource for high performance protein structure and function prediction // Nucl. Ac. Res. — 2019. — V. 47. — P. 400-413.

153. McGuffin, L.J., Edmunds, N.S., Genc, A.G., Alhardi, S.M.A., Salehe, B.R., Adiyaman, R. Prediction of protein structure, functions and interaction using the IntFOLD7, MultiFOLD and ModFOLDdock servers // Nucl. Ac. Res. — 2023. — V. 51. — P. 274-280.

154. McMullan, G., Watkins, R., Harper, D. B., Quinn, J. P. Carbon-phosphorus bond cleavage activity in cell-free extracts of enterobacter aerogenes ATCC 15038 and pseudomonas sp. 4ASW // Biochem. Intern. — 1991. — V. 25. — P. 271-279.

155. McMullan, G. and Quinn, J. P. In vitro characterization of a phosphate starvation-independent carbon-phosphorus bond cleavage activity in Pseudomonas fluorescens 23F // J. Bacteriol. — 1994. — V. 176. — P. 320-324.

156. McSorley, F.R., Wyatt, P.B., Martinez, A., DeLong, E.F., Hove-Jensen, B., Zechel, D.L. PhnY and PhnZ comprise a new oxidative pathway for enzymatic cleavage of a carbon-phosphorus bond // J. Am. Chem. Soc. — 2012. — V. 134. — P. 8364-8367.

157. Meier-Kolthoff, J.P., Auch, A.F., Klenk, H.-P., Goker, M. Genome sequence-based species delimination intervals and improved distance functions // BMC Bioinf. — 2013. — V.14. — P. 60.

158. Mertens, M., Hoss, S., Neumann, G., Afzal, J., Reichenbecher, W. Glyphosate, a chelating agent - relevant for ecological risk assessment? // Environ. Sci. Pollut. Res. — 2018. — V. 25. — P. 5298-5317.

159. Metcalf, W.W. and Donk, W.A. Biosynthesis of phosphonic and phosphinic acid natural products // Annu. Rev. Biochem. — 2009. — V. 78. — P. 65-94.

160. Miller, M L., Soufi, B., Jers, C., Blom, N., Macek, B., Mijakovic, I. NetPhosBac - a predictor for Ser/Thr phosphorylation sites in bacterial proteins // Proteomics. — 2009. — V. 9. — P. 116-125.

161. Mir R., Jallu S, Singh TP. The shikimate pathway: Review of amino acid sequence, function and three-dimensional structures of the enzymes // Crit. Rev. Microbiol. — 2015. — V.41. — P.172-189.

162. Moore, J.K., Braymer, H.D., Larson, A.D. Isolation of Pseudomonas sp. which utilizes the phosphonate herbicide glyphosate // Appl. Environ. Microbiol. — 1983. — V. 46. — P. 316-320.

163. Morais, M.C., Zhang, G., Zhang, W., Olsen, D.B., Dunaway-Mariano, D., Allen, K. N. X-ray crystallographic and site-directed mutagenesis analysis of the mechanism of Schiff-base formation in phosphonoacetaldehyde hydrolase catalysis // J. Biol. Chem. — 2004. — V. 279. — P. 9353-9361.

164. Morais, M.C., Zhang, W., Baker, A.S., Zhang, G., Dunaway-Mariano, D., Allen, K.N. The crystal structure of Bacillus cereus phosphonoacetaldehyde hydrolase: insights into catalysis of phosphorus bond cleavage and catalytic diversification within the HAD enzyme superfamily // Biochemistry. — 2000. — V. 39. — P. 10385-10396.

165. Motta, E.V.S., Raymann, K., Moran, N.A. Glyphosate perturbs the gut microbiota of honey bees // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2018. — V.115. — P. 10305-10310.

166. Motta, E.V.S., Powell, J.E., Moran, N.A. Glyphosate induces immune dysregulation in honey bees // Anim. Microbiome. — 2022. — V. 4. — P. 1-14.

167. Newton, M., Horner, L.M., Cowell, J.E., White, D.E., Cole, E.C. Dissipation of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in North-American forests // J. Agric. Food Chem. — 1994. — V. 42. — P. 1795-1802.

168. Nguyen, N.T., Vo, V.T., Nguyen, T.H.P., Klefer, R. isolation and optimization of a glyphosate-degrading Rhodococcus soli G41 for bioremediation // Arch. Microb. — 2022. — V. 204. — P. 252-262.

169. Nishiyaa, Y. and Imanaka, T. Purication and characterization of a novel glycine oxidase from Bacillus subtilis // FEBS Lett. — 1998. — V. 438. — P. 263-266.

170. Obojska, A., Lejczak, B., Kubrak, M. Degradation of phosphonates by Streptomyces isolates // Appl. Microbiol. Biotechnol. — 1999. — V. 51. — P. 872-876.

171. Olsen, D.B., Hepburn, T.W., Lee, S.L., Martin, B.M., Mariano, P.S., Dunaway-Mariano, D. Investigation of the substrate binding and catalytic groups of the P-C bond cleaving enzyme, phosphonoacetaldehyde hydrolase // Arch. Biochem. Biophys. — 1992. — V. 296. — P. 144-151.

172. Olsen, D.B., Hepburn, T.W., Moos, M., Mariano, P.S., Dunaway-Marino, D. Investigation of the Bacillus cereus phosphonoacetaldehyde hydrolase. Evidence for a Shiff Base mechanism and sequence analysis of active-site peptide containing the catalytic lysine residue // Biochemistry. — 1988. — V. 27.

— P. 2229-2234.

173. Osten, J.R. and Dzul-Caamal, R. Glyphosate residues in groundwater, drinking water and urine of subsistence farmers from Intensive agriculture localities: a survey in Hopelchen, Campeche, Mexico // Int. J. Environ. Res. Public Health. — 2017. — V. 14. — P. 595.

174. Pan, L., Yu, Q., Han, H., Mao, L., Nyporko, A., Fan, L.J., Bai, L., Powlesd, S. Aldo-keto reductase metabolizes glyphosate and confers glyphosate resistance in Echinochloa colona1 // Plant Physiol. — 2019. — V. 181. — P. 1519-1534.

175. Paytan, A. and McLaughlin, A. The oceanic phosphorus cycle // Chem. Rev. — 2007. — V. 107.

— P. 563-576.

176. Pedotti, M., Rosini, E., Molla, G., Moschetti, T., Savino, C., Vallone, B., Pollegioni, L. Glyphosate resistance by engineering the flavoenzyme glycine oxidase // J. Biol. Chem. — 2009. — V. 284.— P.36415-36423.

177. Petkowski, J.J., Bains, W., Seager S. Natural products containing "rare" organophosphorus functional groups // Molecules. — 2019. — V. 24. — P. 1-66.

178. Pipke, R., Amrhein, N., Jacob, G. S., Schaefer, J., Kishore, G. M. Metabolism of glyphosate in an Arthrobacter sp. GLP-1 // Eur. J. Biochem. — 1987. — V. 165. — P. 267-273.

179. Pline, W.A., Wilcut, W., Duke, S.O., Edmisten, K.L., Wells, R.J. Accumulation of shikimic acid in repose to glyphosate applications in glyphosate-resistant and conventional cotton (Gossypium hirsutum L.) // J. Agric. Food Chem. — 2002. — V. 60. — P. 506-512.

180. Pollegioni, L., Schonbrunn, E., Siehl, D. Molecular basis of glyphosate resistance - different approaches through protein engineering // FEBS J. — 2011. — V. 278. — P. 2753-2766.

181. Priestman, M.A., Funke, T, Singh, I.M., Crupper, S.S., Schonbrunn, E. 5-Enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase from Staphylococcus aureus is insensitive to glyphosate // FEBS Lett. — 2005. — V. 579. — P. 728-732.

182. Prokofieva, D.S., Jenkins, R.O., Goncharov, N.V. Microplate biochemical determination of Russian VX: Influence of admixtures and avoidance of false negative results // Anal. Biochem. — 2012.

— V. 424. — P. 108-113.

183. Puigbo, P., Leino, L.I., Rainio, M.J., Saikkonen, K., Saloniemi, I., Helander, M. Does glyphosate affect the human microbiota? // Life. — 2022. — V. 12. — P. 707.

184. Quan, Z., Hou, Y., Gong, G.-H., Yu, M.-A., M.-A. Jiang, M.-A., Liao, F. Characterization of alcohol dehydrogenase from permeabilized brewer's yeast cells immobilized on the derived attapulgite nanofibers // Appl. Biochem. Biotechnol. — 2009. — V. 76. — P. 2145-2200.

185. Quinn, J.P. and Ternan, N.G. Phosphate starvation-independent 2-aminoethylphosphonic acid biodegradation in a newly isolated strain of Pseudomonasputida, NG2 // System. Appl. Microbial. — 1998. — V. 21. — P. 346-352.

186. Quinn, J.P., Kulakova, A.N., Cooley, N.A., McGrath, J.W. New ways to break an old bond: the bacterial carbon-phosphorus hydrolases and their role in biogeochemical phosphorus cycling // Environ. Microbiol. — 2007. — V. 9. — P. 2392-2400.

187. Rajakovich, L.J., Pandelia, M.-E., Mitchell, A.J., Chang, W.-C., Zhang, B., Boal, A.K., Krebs, C., Bollinger, Jr.M. A new microbial pathway for organophosphonate degradation catalyzed by two previously misannotated non-heme-iron oxygenases // Biochemistry. — 2019. — V. 58. — P. 1627-1647.

188. Rank J., Jensen A.-G., Skov B., Pedersen L. H., Jensen K. Genotoxicity testing of the herbicide Roundup and its active ingredient glyphosate isopropylamine using the mouse bone marrow micronucleus test, Salmonella mutagenicity test, and allium anaphase-telophase test // Gen. Toxicol. — 1992. — V. 300. — P. 29-36.

189. Roche, D.B., Buenavista, M.T., McGuffin, L.J. FunFOLDQA: A quality assessment tool for protein-ligand binding site residue prediction // PloSOne. — 2012. — V. 7. — P. e38219.

190. Rosenberg, H. and La Nauze, J. The metabolism of phosphonates by microorganism. The transport of aminomethylphosphonic acid in Bacillus cereus // Biochim. Biophys. Acta. — 1967. — V. 141. — P. 79-90.

191. Rott, E., Steinmetz, H., Metzger, J.W. Organophosphonates: a review on environmental relevance, biodegradability and removal in wastewater treatment plants // Sci. Total. Environ. — 2018.

— V. 615. — P. 1176-1191.

192. Roy, D.N., Konar, S.K., Banerjee, S., Charles, D.A., Thompson, D.G., Prasad, R.P. Uptake and persistence of the herbicide glyphosate (Vision®) in fruit of wild blue-berry and raspberry // Can. J. For. Res. -1989. - V. 19. - P. 842-847.

193. Rueppel, M.L., Brightwell, B.B., Schaefer, J., Marvel, J.T. Metabolism and degradation of glyphosate in soil and water // J. Agric. Food. Chem. — 1977. — V. 25. — P. 517-528.

194. Salman, J.M. and Abdul-Adel, E. Potential use of cyanophyta species Oscillatoria limnetica in bioremediation of organophosphorus herbicide glyphosate // Mesop. Environ. J. — 2015. — V. 1. — P. 15-26.

195. Sandoval-Gio, J.J, Polanco-Rodriguez, A.G., Araujo-Leon, J.A., Burgos-Diaz, M.I., Yanez-Rivera, B., Candelero-de la Cruz, J. First evidence of glyphosate in american horseshoe crab from the Yucatan peninsula in Mexico // Bul. Env. Cont. Tox. — 2022. — V. 108. — P.646-651.

196. Sarkar, M., Hamilton, C.J., Fairlamb, A. H. Properties of phosphoenolpyruvate mutase, the first enzyme in the aminoethylphosphonate biosynthetic pathway in Trypanosoma cruzi // J. Biol. Chem. — 2003. — V. 278. — P. 22703-22708.

197. Schonbrunn, E., Eschenburg, S., Shuttleworth, W.A., Schloss, J.V., Amrheini, N., Evans, J.N.S., Kabsch, W. Interaction of the herbicide glyphosate with its target enzyme 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase in atomic detail // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2000. — V. 98. — P. 1376-1380.

198. Schowanek, D. and Verstraete, W. Phosphonate utilization by bacterial cultures and enrichments from environmental samples // Appl. Environ. Microbiol. — 1990. — V. — 56. — P. 895-903.

199. Seidel, H.M. and Knowles J.R. Interaction of inhibitors with phosphoenolpyruvate mutase: implications for the reaction mechanism and the nature of the active site // Biochemistry. — 1994. — V. 33. — P. 5641-5646.

200. Selvapandiyan, A. and Bhatnagar, R.K. Isolation of a glyphosate-metabolising Pseudomonas: detection, partial purification and localization of carbon-phosphorus lyase // Appl. Microbiol. Biotechnol. — 1994. — V. 40. — P. 876-882.

201. Shames, S.L., Wackett, L.P., LaBarge, M.S., Kuczkowski, R.L., Walsh, C.T. Fragmentative and stereochemical isomerization probes for hemolytic carbon to phosphorus bond scission catalyzed by bacterial carbon-phosphorus lyase // Bioorg. Chem. — 1987. — V. 15. — P. 366-373.

202. Shinabarger, D.L. and Braymer, H.D. Glyphosate catabolism by Pseudomonas sp. strain PG2982 // J. Bacteriol. — 1986. — V. 168. — P. 702-707.

203. Shonbrunn, E., Eschenburg, S., Shuttleworth, W.A., Schloss, J.V., Amrhein, N., Evans, J.N.S., Kabsch, W. Interaction of the herbicide glyphosate with its target enzyme 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase in atomic detail // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2000. — V. 98. — P. 1376-1380.

204. Shushkova, T., Ermakova, I., Leontievsky, A. Glyphosate bioavailability in soil // Biodegradation. — 2010. — V. 21. — P. 403-410.

205. Siddhesh, S., Kamat, L., Howard, J., Williams and Frank Raushell, M. Intermediates in the transformation of phosphonates to phosphate by bacteria // Nature. — 2011. — V. 480. — P. 570-573.

206. Simonsen, L., Fomsgaard, I. S., Svensmark, B., Spliid, N. H. Fate and availability of glyphosate and AMPA in agricultural soil // J. Environ. Sci. Health., Part B. — 2008. — V. 43. — P. 365-375.

207. Sorensen, S.R., Schultz, A., Jacobsen, O.S., Aamand, J. Sorption, desorption and mineralization of the herbicide glyphosate and MCPA in samples from two Danish soil and subsurface profiles // Environ. Pollut. — 2006. — V. 141. — P. 184-194.

208. Sosa, O A., Repeta, D.J., DeLong, E.F., Ashkezari, M.D., Karl, D M. Phosphate-limited ocean regions select for bacterial populations enriched in the carbon-phosphorus lyase pathway for phosphonate degradation // Environ. Microbiol. — 2019. — V. 21. — P. 2402-2414.

209. Spilker, T., Vandamme, P., LiPuma, J.J. A multilocus sequence typing scheme implies population structure and reveals several putative novel Achromobacter species // J. Clin. Microbiol. — 2012. — V. 50. — P. 3010-3015.

210. Spilker, T., Vandamme, P., LiPuma, J.J. Identification and distribution of Achromobacter species in cystic fibrosis // J. Cyst. Fibros. — 2013. — V. 12. — P. 298-301.

211. Staalduinen, L.M., McSorley, F.R., Shiessi, K., Seguin, J., Wyatt, P.B., Hammerschmidt, F., Zechel, D.L., Jia, Z. Crystal structure of PhnZ in complex with substrate reveals a di-iron oxygenase mechanism for catabolism of organophosphonates // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2014. — V. 111. — P. 5171-5176.

212. Strilbyska, O.M., Tsiumpala, S.A., Kozachyshyn, I.I., Strutynska, T., Burdyliuk, N., Lushchak, V.I., Lushchak, O. The Effects of low-toxic herbicide roundup and glyphosate on mitochondria // EXCLI Journal. — 2021. — V. 21. — P. 183-196.

213. Sun, M., Li, H. Jaisi, D.P. Degradation of glyphosate and bioavailability of phosphorus derived from glyphosate in a soil-water system // Water Res. — 2019. — V. 163. — P. 114840.

214. Sviridov, A.V., Shushkova, T.V., Ermakova, I.T., Ivanova, E.V., Leontievsky, A.A. Glyphosate: safety risks, biodegradation and bioremediation // In: Current environmental issues and challenges. Springer, G. Cao and R. Orru (Editors). — 2014. — P. 183-195.

215. Sviridov, A.V., Shushkova, T.V., Zelenkova, N.F., Vinokurova, N.G., Morgunov, I.G., Ermakova, I.T., Leontievsky, A.A. Distribution of glyphosate and methylphosphonate catabolism systems in soil bacteria Ochrobactrum anthropi and Achromobacter sp. // Appl. Microbiol. Biotechnol.

— 2012. — V. 97. — P. 787-796.

216. Szefczyk, B. Towards understanding phosphonoacetaldehyde hydrolase: an alternative mechanism involving proton transfer that triggers P-C bond cleavage // Chem. Comm. — 2008. — V. 35

— P. 4162-4164.

217. Tajai, P. and Kornjirakasemsan, A. Predicting mortality in paraquat poisoning through clinical finding, with a focus on pulmonary and cardiovascular system disorders // J. Pharm. Pract. — 2023. — V. 16.— P. 1-9.

218. Talbot, H.W., Johnson, L.M., Munnecke, D.M. Glyphosate utilization by Pseudomonas sp. and Alcaligenes sp. isolated from environmental sources // Current. Microbiol. — 1984. — V. 10. — P. 255260.

219. Tarlachkov, S.V., Epiktetov, D.O., Sviridov, A.V., Shushkova, T.V., Ermakova, I.T., Leontievsky, A.A. Draft genome sequence of glyphosate-degrading Achromobacter insolitus strain Kg 19 (VKM B-3295) isolated from agricultural soil // Microbiol. Resour. Announc. — 2020. — V. 9. — P. 17.

220. Tapia-Torres, Y., Rodríguez-Torres, M.D., Elser, J.J., Islas, A., Souza, V., García-Oliva, F., Olmedo-Alvarez, G. How to live with phosphorus scarcity in soil and sediment: lessons from bacteria. // Appl. Environ. Microbiol. — 2016. — V. 82. — P. 4652-4662.

221. Teufel, F., Armenteros, J.J.A., Johansen, A.R., Gislason, M.H., Pihl, S.I., Tsirigos, K.D., Winther, O., Brunak, S., Heijne, G., Nielsen, H. SignalP 6.0 predicts all five types of signal peptides using protein language models // Nature Biotech. — 2022. — V. 40. — P. 1023-1025.

222. Ternan, N.G., Mc Grath, J.W., Mc Mullan, G., Quinn, J.P. Review: Organophosphonates: occurrence, synthesis and biodegradation by microorganisms // W. J. Microb. Biotech. — 1998. — V. 14. — P. 635-647.

223. Ternan, N.G., Hamilton, J.T., Quinn, J.P. Initial in vitro characterization of phosphonopyruvate hydroloase, a novel phosphate starvation-independent carbon-phosphorus bond cleavage enzyme in Burkholderia cepacea Pal6 // Arch. Microbiol. — 2000. — V. 173. — P. 35-41.

224. Theriot, C.M., Semcer, R.L., Shah, S.S., Grunden, A.M. Improving the catalytic activity of hyperterthermophilic Pyrococcus horikoshii prolidase for detoxification of organophosphorus nerve agents over a broad range of temperatures // Archaea. — 2011. — V. 2011. — P. 9.

225. Torstensson, L. Behaviour of glyphosate in soils and its degradation // In: The herbicide glyphosate, E. Grossbard and D. Atkinson (Editors). Butterworths, London. — 1985. — P. 137-150.

226. Trappe, J.M., Molina, R., Castellano, M. Reaction of mycorrhizal fungi and mycorrhiza formation to pesticides // Annu. Rev. Phytopathol. — 1984. — V. 22. — P. 331-359.

227. Ulrich, E.C., Kamat, S.S., Hove-Jensen, B., Zechel, D.L. Chapter thirteen - methylphosphonic acid biosynthesis and catabolism in pelagic Archaea and Bacteria // Methods Enzymol. — 2018. — V. 605. — P. 351-426.

228. Valdes, J., Pedroso, I., Quatrini, R., Dodson, R.J., Tettelin, H., Blake II, R., Eisen, J.A., Holmes, D.S. Acidithiobacillus ferrooxidans metabolism: from genome sequence to industrial applications // BMC Genomics. — 2008. — V. 9. — P. 597.

229. Vandame, R. Uso de plaguicidas y mortalidad de abejas en Mexico: Una creciente urgencia // El Jarocho Cuant. — 2016. — V. 65. — P.5.

230. Vandamme, P., Moore, E.R.B., Cnockaert, M., Peeters, C., Svensson-Stadler, L., Houf, K., Spilker, T., LiPuma, J.J. Classification of Achromobacter genogroup 2, 5, 7 and 14 as Achromobacter insuavis sp. nov., Achromobacter aegrifaciens sp. nov., Achromobacter anxifer sp. nov. and Achromobacter dolens sp. nov., respectievely // Syst. Appl. Microbiol. — 2013. — V. 36. — P. 474-482.

231. Veiga, F., Zapata, J.M., Marcos, M.L.F., Alvarez, E. Dynamics of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in a forest soil in Galicia, north-west Spain // Sci. Total Environ. — 2001. — V. 271. — P. 135-144.

232. Venzon, M. and Cadwell, K. COVID-19 and the forgotten organ: prolonged changes to the metabolic output of the gut nicribiome // Gastroenterology. — 2022. — V. 162. — P. 394-396.

233. Wackett, L.P., Shames, S.L., Venditti, C.P., Walsh, C.T. Bacterial carbon-phosphorus lyase: products, rates and regulation of phosphonic and phosphinic acid metabolism // J. Bacteriol. — 1987. — V. 169. — P. 710-717.

234. Wanner, B.L. Phosphorus assimilation and control of phosphate regulon // In: Escherichia coli and Salmonella. Cellular and molecular biology. F.C. Neidgardt (Editor). ASM, Washington D. C. — 1996. — P. 1357-1381.

235. Wang, C., Lin, X., Li, L., Lin, S. Differential growth responses of marine phytoplankton to herbicide glyphosate // PloSOne. — 2016. — V. 11. — P. 1-20.

236. Wang, J., Youkharibache, P., Marchler-Bauer, A., Lanczycki, C., Zhang, D., Lu, S., Madej, T., Marchler, G.H., Cheng, T., Chong, L.C., Zhao, S., Yang, K., Lin, J., Cheng, Z., Dunn, R., Malkaram, S.A., Tai, C.-H., Enoma, D., Busby, B., Johnson, N.L., Tabaro, F., Song, G., Ge, Y. iCn3D: From webbassed 3D viewer to structural analysis tool in batch mode // Mol. Biosc. — 2022. — V. 9. — P. 1-10.

237. Weiner, P. J., Van Kavelaar, M. J., Miller, C. B., Ng, T. K. Effect of phosphate on the corrosion of carbon steel and on the composition of corrosion products in two-stage continuous cultures of Desulfo vibrio desulfuricans // Appl. Environ. Microbiol. — 1988. — V. 54. — P. 386-397.

238. White, A.K. and Metcalf, W.W. Microbial metabolism of reduced phosphorus compounds // Ann. Rev. Microbiol. — 2007. — V. 61. — P. 379-400.

239. Worsdorfer, B., Lingaraju, M, Yennawar, N.H., Boal, A.K., Krebs, C., Bollinger, J.M., Pandelia, M.-E. Organophosphonate-degrading PhnZ reveals family of HD domain mixed-valent diiron oxygenases // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2013. — V. 110. — P. 18874-18879.

240. Yao, P., Lin, Y., Wu, G., Lu, Y., Zhan, T., Kumar, A., Zhang, L., Liu, Z. Improvement of glycine oxidase by DNA shuffling, and site-saturation mutagenesis of F247 residue // Int. J. Biol. Macromol. — 2015. — V. 79. — P. 965-970.

241. Yu, X.M., Yin, G.H., Dong, Q.L., An, M., Wang, H.R., Ai, C.X. Glyphosate biodegradation and potential soil bioremediation by Bacillus subtilis starin Bs-15 // Genet. Mol. Res. — 2015. — V. 14. — P. 14717-14730.

242. Zambrano-Intriago, L.A., Amorima, C.G., Rodriguez-Diaz, J.M., Araujo, A.N., Montenegro, M. Challenges in the design of electrochemical sensor for glyphosate-based on new materials and biological recognition // Sci. Tot. Env. — 2021. — V. 793. P.1-17.

243. Zangelmi, E., Stankovic, T., Malatesta, M., Acquotti, D., Pallitsch, K., Peracchi, A. Discovery of a new, recurrent enzyme in bacterial phosphonate degradation: (R)-1-Hydroxy-2-aminoethylphosphonate ammonia-lyase // Biochemistry. — 2021. — V. 60. — P. 1214-1225.

244. Zeleznick, L.D., Myers, T.C., Titchener, E.B. Growth of Escherichia coli on methyl- and ethylphosphonic acids // Biochim. Biophys. Acta. — 1963. — 12. — P. 546-547.

245. Zhang, G., Mazurkie, A. S., Dunaway-Mariano, D., Allen, K. N. Kinetic evidence for a substrate-induced fit in phosphonoacetaldehyde hydrolase catalysis // Biochemistry. — 2002. — V. 41. — P. 1337013377.

246. Zhang, G., Dai, J., Lu, Z., Dunaway-Mariano D. The phosphonopyruvate decarboxylase from Bacteroidesfragilis // J. Biol. Chem. — 2003. — V. 278. — P. 41302-41308.

247. Zhang, G., Morais, M.C., Dai, J., Zhang, W., Dunaway-Mariano, D., Allen, K.N. Investigation of metal ion binding in phosphonoacetaldehyde hydrolase identifies sequence markers for metal-activated enzymes of the HAD enzyme superfamily // Biochemistry. — 2004. — V. 43. — P. 4990-4997.

248. Zhang, W., Wang, J., Song, J., Feng, Y., Zhang, S., Wang, N., Liu, S., Song, Z., Lian, K., Kang, W. Effects of low-concentration glyphosate and aminomethyl phosphonic acid on zebrafish embryo development // Ecotoxicol. Environ. Saf. — 2021. — V. 226. — P. 1125-1184.

Активность, %

Активность, %

о

о-, о

СО

о

о о

о

и

Активность, %

Активность, %

о

о-, о

СО

о

о о

о

Рисунок 1. Оптимумы рН нативных и рекомбинантных фосфонатаз. А - фосфонатаза A. aegrifaciens Kg 16; Б - фосфонатаза A. insolitus Kg 13; В - фосфонатаза A. aegrifaciens Km 11; Г - фосфонатаза PhnX19-I A. insolitus Kg 19; Д - фосфонатаза PhnX19-II A. insolitus Kg 19; Е -фосфонатаза A. aegrifaciens Km 11А; Ж - фосфонатаза A. aegrifaciens Km 11В; З - фосфонатаза PhnX16R E. coli BL21 (DE3); И - фосфонатаза PhnX19R-I E. coli BL21 (DE3); К - фосфонатаза PhnX19R-II E. coli BL21 (DE3). Вертикальные штрихи обозначают доверительные интервалы при p<0,05 (Epiktetov et al., 2024).

2 3 4 5 [S], мМ

О 0,5 1

О 0,5 1

V0

0,25 -,

0,2 -0,15 -0,1 0,05 -О

В

1,5 2 2,5 3 3,5 4 О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

[S], мМ

[S], мМ

V«

0,25 -i

0,2 -0,15 -0,1 0,05 -

1,5 2 2,5 3 3,5 4 [S], мМ

0,2 0,4 0,6 [S], мМ

0,8

Рисунок 2. График зависимости скорости реакции фосфонатаз из разных продуцентов от концентрации субстрата. [S] — концентрация субстрата, мМ; Vo — активность фермента, ФЕ/мг белка. А - A. aegrifaciens Kg 16; Б - A. insolitus Kg 13; В - A. aegrifaciens Km 11; Г - PhnX19-IA. insolitus Kg 19; Д - PhnX19-II A. insolitus Kg 13; Е - A. aegrifaciens Km 11 А; Ж - A. aegrifaciens Km 11В; З - PhnX16R E. coli BL21 (DE3); И - PhnX19R-I E. coli BL21 (DE3); К - PhnX19R-II E. coli BL21 (DE3). Вертикальные штрихи обозначают доверительные интервалы при p<0,05.

Активность, %

Акгивность,%

Активность, %

Активность, %

Активность, %

О

Рисунок 3. Зависимость активности фосфонатазы бактерий-деструкторов ГФ от температуры. А - A. aegrifaciens Kg 16; Б -A. aegrifaciens Km 11; В - A. insolitus Kg 13; Г - фосфонатаза PhnX19-I A. insolitus Kg 19; Д - фосфонатаза PhnX19-II A. insolitus Kg 19; Е -A. aegrifaciens Km 11 А; Ж - A. aegrifaciens Km 11В; З - фосфонатаза PhnX16R E. coli BL21 (DE3); И - фосфонатаза PhnX19R-I E. coli BL21 (DE3); К - фосфонатаза PhnX19R-II E. coli BL21 (DE3). Вертикальные штрихи обозначают доверительные интервалы при p<0,05 (Epiktetov et al, 2024).

Время инкубации, мин Время инкубации, мин Время инкубации, мин

Рисунок 4. Зависимость активности фосфонатазы от времени инкубации при оптимальной температуре. А - при 40 °С РЬпХ16; Б - при 40 °С РИпХП; В - при 45 °С РЬпХ13; Г - при 40 °С РИпХ19-1; Д - при 40 °С РИпХ19-П; Е - при 45 °С РЬпХ11 А; Ж - при 45 °С РЬпХ11Б; З -при 40 °С РЬпХ16Я; И - при 40 °С РЬпХ19К-1; К - при 40 °С РЬпХ19К-11. Вертикальные штрихи обозначают доверительные интервалы при р<0,05 (Бр1ке1оу а аI., 2024).

Рисунок 5. Зависимость активности фосфонатаз различных продуцентов от срока хранения. Условия хранения: 1 - при -40 °С; 2 - при -20 °С; 3 - при +4 °С. А - РЬпХ16; Б - РИпХ11; В - РЬпХ13; Г - РЬпХ19-1; Д - РИпХ19-П; Е - РЬпХ11 А; Ж - РЬпХ11Б; З - PhnX16R; И -PhnX19R-I; К - PhnXR-П. Вертикальные штрихи обозначают доверительные интервалы при р<0,05 (Ер1ке1оу а1., 2024).