Nature報道：細菌糖類代謝新途徑
日期：2017-03-24 08:52:17
2015年，由于《Nature》、《Science》、《Cell》雜志同時對人類腸道細菌進行多方面報道，又將腸道微生物功能研究重新拉回新聞聚焦點。實際上2007年年底，美國NIH就投入1.15億美元啟動了“人類微生物組計劃”，因為有關人類腸道細菌功能進展，將有助于針對性地開發藥物以改善人類健康和幸福指數。
多年來，有關腸道微生物的研究一直是最有發展的前景的領域之一。例如，Jeffrey I. Gordon博士研究團隊報道的人類的腸道細菌和肥胖之間存在聯系。最近，科學家們發現，人類腸道中單個微生物就有能力分解我們飲食中最復雜的碳水化合物，并釋放能量。這項發現將有助于確定開發新的人類健康益生素。
后腸源性細菌（大腸內腸道細菌）對人體的健康和生理有很大影響，因為它們有助于分解我們不能消化的物質，比如淀粉和纖維，這些我們人類不能消化的碳水化合物對它們來說卻是主要的營養來源。其中最復雜的碳水化合物是植物多糖，鼠李半乳糖醛酸聚糖II（RG-II）有21個不同的糖苷鍵，紅酒中也有這種多糖。
之前人們認為，由于其復雜的結構，只有細菌群體能量代謝方能分解RG-II。但是，英國紐卡斯爾大學細胞與分子生命科學所的Harry Gilbert教授和其同事的研究表明，腸道中存在的單一生物也有能力做到這一點。Gilbert教授說，我們的研究報道了人體內這個高度復雜的生命過程是如何實現的。
這個國際科學家小組發現，RG-II的代謝是通過一種細菌酶的作用，這種酶稱為糖苷水解酶，其作用底物就是大腸內的復雜碳水化合物。
這些能夠分解RG-II的細菌中，有幾個編碼蛋白質的基因以前一直沒人報道過它們的活性。
該項研究的突破性進展在于，研究人員證明了，這些基因能夠產生7種糖苷水解酶，這是一種能夠剪切多糖糖苷鍵的酶，并且這種酶有助于RG-II的分解。這7種酶是一個新蛋白酶家族的創始成員。其中三種負責打破RG-II的糖苷鍵（過去沒有證據顯示RG-II糖苷鍵的打開是受到了生物催化），這三種酶向我們展示了新的催化功能，并對腸道細菌所承擔的最復雜的糖代謝結構模型做出了進一步的修正。
