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哈佛研究人員開發(fā)快速鑒定微生物酶的新工具
日期：2025-04-03 12:50
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摘要：
美國哈佛大學(xué)計算生物學(xué)和生物信息學(xué)研究人員開發(fā)了一個新工具有助于更準(zhǔn)確地鑒定微生物中存在的酶，并量化其相對豐度。該研究成果發(fā)表在2017年2月10日《科學(xué)》期刊。
盡管經(jīng)過多年的努力，包括完成對數(shù)千名志愿者腸道微生物的測序工作，此類微生物群落中絕大多數(shù)（85%）的蛋白質(zhì)功能仍是未知。其中多數(shù)蛋白可能是酶。人類腸道微生物組中未表征的酶參與的化學(xué)過程對于人類健康至關(guān)重要，但目前對其知之甚少。這限制科學(xué)家對該群落的功能及其對宿主健康和**的影響的認(rèn)識。
通過將關(guān)于酶化學(xué)的信息結(jié)合到定量...
美國哈佛大學(xué)計算生物學(xué)和生物信息學(xué)研究人員開發(fā)了一個新工具有助于更準(zhǔn)確地鑒定微生物中存在的酶，并量化其相對豐度。該研究成果發(fā)表在2017年2月10日《科學(xué)》期刊。
盡管經(jīng)過多年的努力，包括完成對數(shù)千名志愿者腸道微生物的測序工作，此類微生物群落中絕大多數(shù)（85%）的蛋白質(zhì)功能仍是未知。其中多數(shù)蛋白可能是酶。人類腸道微生物組中未表征的酶參與的化學(xué)過程對于人類健康至關(guān)重要，但目前對其知之甚少。這限制科學(xué)家對該群落的功能及其對宿主健康和**的影響的認(rèn)識。
通過將關(guān)于酶化學(xué)的信息結(jié)合到定量宏基因組學(xué)中，研究人員確定了健康人的微生物中甘氨酰自由基酶超家族的單個成員的豐度和分布。還鑒定了許多未表征的家族成員，它們廣泛分布在人體中，證明其具有重要的功能。實驗證實它可以使共生腸道微生物代謝一種稱為4-羥基脯氨酸的氨基酸，這是膠原蛋白（人體中含量*豐富的蛋白）的主要組成成分。已證實微生物可以利用這種氨基酸在人體腸道的厭氧環(huán)境中生長。沒有這類工具，由于許多酶共有的相似之處，在腸道微生物組中發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)非常困難。
通過準(zhǔn)確鑒定存在于微生物群落中的酶，體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境反應(yīng)酶的特征，揭示廣泛的但此前并未關(guān)注的代謝活動。鑒定和表征新的酶可以更好地認(rèn)識微生物群落的代謝過程及其對周圍生物和環(huán)境的影響。在本文中，研究人員只利用了來自健康人類的數(shù)據(jù)，借助新工具可以檢查各種患者群體、其他的蛋白超家族和其他微生物組。未來還可以通過比較來自健康個體和患有各種**的患者的微生物群中酶的豐度，可以發(fā)現(xiàn)腸道中的代謝活動微生物組可能隨著**而變化，如果某些特定酶在特定**患者中特別豐富，它們可能是潛在的**靶點。
