多糖利用基因座

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多糖利用基因座

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多糖利用基因座

Cell子刊：拟杆菌多糖利用基因座决定肠道菌群适应性和群落间互作

人类肠道微生物群的一个核心功能是将膳食和宿主来源的多糖(即多糖)转化为代谢产物，调节我们的能量平衡，提供对肠道病原体的定植抗性，并维持肠道内环境平衡。拟杆菌由于具有多种碳水化合物酶类，可以代谢多种糖类物质，对宿主具有重要的作用，因此是人类肠道菌群中的优势菌。尽管已经发现了拟杆菌的多糖利用基因座，但还有更多的多糖利用基因组没有被发现。此外，多糖代谢产物对于不同菌群有着不同的作用，但拟杆菌不同PULs导致的多糖代谢变化对肠道菌群的互作和变化的作用尚不明确。近期一篇发表在Cell子刊，Cell Host&Microbe上的研究工作，通过利用CRISPR-Cas9的筛选方法，发现并研究了拟杆菌中23个PULs在不同多糖情况下的功能和转录协同。特定的PULs尽管在一些微生境中对于菌群适应性发挥好的作用，但是对于宿主肠道整个微生态的适应性和定植能力具有负面效应。此外，研究者证明了BU中的PULs可以塑造生态动力学和有益的代谢物丁酸的生产。

多糖利用基因座 CRISPR-FnCpf1诱导表达基因组编辑系统复杂碳源定植适应性产丁酸盐菌

菌群-代谢物

Nature子刊：多形拟杆菌中糖胺聚糖代谢途径解析

糖胺聚糖（GAG）是多形拟杆菌（B.thetaiotaomicron）主要的优先利用营养素。按单糖残基、残基间连键的类型以及硫酸基的数目和位置，GAG可分为5个主要类别：透明质酸（HA）、硫酸软骨素（CS）、硫酸皮肤素（DS）、硫酸角质素（KS）及硫酸乙酰肝素和肝素（HP）。尽管HP代谢途径以及参与CS代谢的酶已有报道，但CS、DS、HA的代谢途径以及各个酶之间是如何协调作用的还不清晰。发表在《Nature Communications》上的一篇文章对多形拟杆菌的多糖利用基因座（PUL）进行了深入研究，鉴定了两个新的GAG结合蛋白，与多糖裂解酶（PL）协同作用促进GAG利用。并进一步研究了不同PL及其对应突变体的底物利用度、硫酸酯酶的三维结构以及PUL在不同拟杆菌的分布情况，填补了肠道细菌在糖胺聚糖代谢方面的空白。

菌群-代谢物多形拟杆菌糖胺聚糖（GAGs）多糖利用基因座 GAG结合蛋白