多溴二苯醚是一种优秀的阻燃剂，尽管多年来全球禁止生产和应用，但已被证明在接收生态系统中无处不在。土壤中的高浓度（ng/g–mg/g水平）最近引起了人们对作物安全的担忧。多溴二苯醚可以通过土壤-根-叶途径积累在作物的各种组织中，最终通过食物消费对人类健康构成有害威胁。几项研究表明，植物从暴露介质中吸收了大部分多溴二苯醚，具有明显的浓度梯度（根>茎>叶），并且高溴化多溴二联苯醚更难运输。
之前的研究表明，约0.5%的2，2′，4，4′-四溴二苯醚（BDE-47）在稻米中积累，并影响谷物的营养价值。 虽然大量研究致力于研究多溴二苯醚的吸收、分布、代谢和排泄（即ADME）行为，但大多数研究仅关注组织分布特征和影响因素（如多溴二苯醚的物理化学性质或植物脂质含量）。多溴二苯醚在植物中转运和生物累积的潜在分子机制很少被报道，被认为是确保食品安全的重要研究课题。
作为典型的持久性有机污染物，多溴二苯醚往往积聚在大米的可食用部分，对生态和健康构成巨大风险。多溴二苯醚从水稻地下转移到地上是确定最终生物累积水平的关键程序。
新的研究旨在鉴定水稻植物中多溴联苯醚的转运蛋白，以加强我们对多溴联苯胺风险的生物累积机制和潜在预防策略的理解。
近日，朱利中院士团队在环境领域权威期刊ES&T报道了氨基酸转运蛋白作为多溴二苯醚在水稻根-茎间转运的潜在载体蛋白的研究成果，论文第一作者为Chen Jie.
要点1：
在多溴二苯醚的根-茎易位因子（TF）、赖氨酸组氨酸转运蛋白（LHT）的表达和LHT底物（苯丙氨酸或酪氨酸）的相对水平之间观察到类似的时间依赖性模式，这意味着载体LHT可能共同转运多溴二苯醚、苯丙氨酸和酪氨酸。荧光光谱和圆二色性表明，多溴二苯醚同源物通过静态荧光猝灭和蛋白质二级结构的变化干扰LHT。吸附平衡分析显示，LHT对多溴二苯醚的体外吸附分数与体内TF值相当。使用CRISPR/Cas9技术在水稻中敲除OsLHT1导致多溴二苯醚易位减少48.2–78.4%。
要点2：
分子对接模拟表明，多溴二苯醚、苯丙氨酸和酪氨酸被插入LHT的同一配体结合腔中，从构象角度证实了LHT对多溴二联苯醚的潜在载体作用。定量构效关系分析表明，多溴二苯醚分子4和4′位点的醚键氧和碳是与LHT蛋白结合亲和力和多溴二联苯体内易位的重要决定因素。
研究发现LHT是多溴二苯醚的细胞载体，并从生物学和化学角度对多溴二苯醚在水稻植物中的生物积累和迁移提供了全面的分子解释。这些发现填补了关于外源性有机污染物内源性转运蛋白的知识空白。