背景介绍
此文采用序列相似性网络(SSN)分析和人类肠道微生物组数据集的宏转录组学(MTX)分析，以优先特征化高度转录且广泛分布的儿茶酚去羟化酶。识别出一种高度转录且普遍存在的儿茶酚去羟化酶(Gp Hcdh)，并确定其底物为常见的膳食多酚代谢物水咖啡酸(HCA)。通过分析人类肠道微生物组数据集，发现该酶与摄入富含多酚的蔬菜时抗炎益处减少之间的潜在联系。这种综合的计算与实验方法强调了将MTX与生化研究结合起来发现重要肠道微生物酶的潜力。这项工作进一步展示了了解肠道微生物酶功能如何为肠道微生物群与宿主相互作用的机制假说提供信息。
文章亮点
2. 来自G. pamelaeae的儿茶酚去羟化酶 (Gp Hcdh) 在体内高度转录
3. Gp Hcdh去羟化水咖啡酸，这是一种丰富的抗炎多酚
图文赏析
图2 MTX分析揭示了一种在人类肠道中高度表达和普遍存在的未表征的儿茶酚去羟化酶
图3 结合饮食信息和转录调控因子的系统发育分析表明，Unk-9使HCA脱羟基以支持ATP的产生
图4 Gp - Hcdh水平与食用十字花科蔬菜的抗炎反应有关
总结与意义
文章发现Gp Hcdh编码基因在肠道微生物组中的水平降低与高十字花科蔬菜摄入者的炎症水平降低之间存在显著相关性。这一结果可能与之前发现的饮食纤维或地中海饮食与宿主健康之间的微生物群驱动相互作用有关。通过揭示宿主炎症与特定肠道微生物多酚代谢酶之间的联系，我们的发现为未来的机制研究奠定了基础，以探讨肠道细菌儿茶酚去羟化在宿主生物学中的作用。发现更多多酚代谢肠道微生物酶的活性及其对宿主和肠道微生物组的影响，将对解读这些重要膳食化合物的健康益处至关重要。
通讯作者
Emily Balskus，托马斯·达德利·卡博特化学教授，霍华德·休斯医学研究所研究员。核心目标是发现、理解和操控微生物代谢。地球上绝大多数生命形式都是微生物，这些生物在多样的栖息地和复杂的群落中生存需要化学创新。从分子层面理解微生物代谢至关重要，因为这些生物的代谢功能塑造了环境，影响人类健康，并为我们提供具有医学和工业价值的分子。Balskus实验室正在从微生物基因组测序数据中揭示新的代谢途径和酶，重点研究进行有趣和新颖化学反应的酶，并阐明与重要生物活动相关基因的生化功能，特别强调人类微生物组的功能。他们还在探索将合成有机化学与微生物代谢相结合的策略，开发能够修改细胞代谢物的生物相容性、非酶催化化学转化。该小组的所有研究结合了微生物学知识与生化逻辑和有机化学的理解。于2011年加入CCB教职团队。她还是哈佛大学和麻省理工学院布罗德研究所的成员，哈佛微生物科学倡议的教职成员，以及霍华德·休斯医学研究所的研究员。她获得了2011年史密斯家庭生物医学研究卓越奖和2012年 NIH 主任新创新者奖，2012 年 Searle 学者。
