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3,5-二溴-4-羟基苯甲酸（3,5-dibromo-4-hydroxybenzoate,DBHB）属于溴代芳烃类化合物,是一类常见的环境污染物,对人类和生态环境健康造成严重的威胁。然而,学术界关于DBHB的微生物降解研究很少,已报道的DBHB降解途径只有两类（还原脱澳和脱羧）,且大多是基于代谢途径的鉴定,而从分子水平阐明的DBHB降解机制只有一种,即还原脱卤酶BhbA/BhbA2/BhbA3介导的还原脱澳。总而言之,DBHB的微生物降解机制研究十分滞后。因此,发掘新的DBHB微生物降解途径,克隆新的降解基因并阐明其酶学催化机制,具有重要的科学意义。本实验室前期从长期受卤代芳烃污染的土壤中分离筛选到一株高效降解DBHB的菌株Pigmentiphaga sp.H8,该菌株能在24 h内完全降解0.2 mM的DBHB,并能以其为唯一碳源和能源生长。诱导降解实验表明菌株H8降解DBHB的酶受DBHB的诱导。因此,本论文借助比较转录组学和比较蛋白质组学研究技术,查找DBHB诱导和非诱导菌株中mRNA的转录差异和蛋白质组的表达差异,将差异表达的基因进一步通过生物信息学分析,推断菌株H8基因组中orf420-orf426参与DBHB的降解。预测的基因簇中orf420（odcA）编码的蛋白OdcA与菌株Pseudomonasputida S16中的HspB（利用NADH作为电子供体和H供体将尼古丁代谢中间产物6-羟基-3-琥珀酰吡啶氧化脱琥珀酰生成2,5-二羟基吡啶）相似性达34%,通过基因敲除和互补实验证明odcA基因参与DBHB的起始降解。构建了重组表达菌株E.coli BL21（DE3）pET-odcA,表达N端携带Strep Ⅱ标签的重组蛋白,并通过Strep-Tactin Sepharose HP亲和层析获得纯的OdcA。通过体外酶学转化实验,结合LC-MS分析技术,鉴定OdcA降解DBHB的产物是2,6-二澳对苯二酚。氨基酸序列特征分析表明OdcA是一个疏水性蛋白,由402个氨基酸组成,分子量为44.6 kDa;理论等电点为5.25;其中第4-348个氨基酸组成一个FAD/NAD（P）结合域（FAD/NAD（P）-binding domain）。OdcA 催化 DBHB 的降解需要辅因子 NADPH或NADH的参与,且NADPH是NADH催化活力的1.5倍左右。OdcA的最适酶促反应温度是35℃,30-40℃范围内都能表现出良好的酶活;最适酶促反应pH为7;0.1 mM的 Mn2+能较强地抑制 OdcA 的酶活,0.1 mM 的 Cu2+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、Co3+和 Ni2+对OdcA有轻微的抑制作用,而0.1 mM的Zn2+能轻微地促进OdcA的酶活。在35℃条件下,以NADPH为电子供体,OdcA对DBHB酶促反应的Km值为39.3±5.1 mM,Vmax值为 4.1±0.2 μM·min-1,Kcat值为 35.9 μM·min-1·mg-1。对OdcA进行三维结构预测以及与DBHB的分子对接模拟,结果显示OdcA的第107号GLN（谷氨酰胺）对DBHB分子中的羰基（-CO-）存在相互作用,推测:02分子进攻该羰基,使之加氧脱羧并释放出CO2。该分子模拟结果与酶OdcA催化DBHB氧化脱羧生成2,6-二溴对苯二酚的酶学功能相一致。本研究从菌株H8中克隆到了一个新的DBHB降解关键酶基因odcA,并从酶学水平阐明其新的降解机制,丰富了卤代苯甲酸微生物降解的理论基础,为卤代芳烃的生物降解和污染修复提供了新的基因和酶资源。