Nat. Methods. 代谢组学助力未知蛋白功能注释

作者通过提取不同状态大肠杆菌代谢物，并且加入常见辅因子，构建了一个代谢物体系。通过对其中的代谢物鉴定以及KEGG大肠杆菌代谢物库的比对，他们确认了其中的962个代谢物。...



大家好！今天与大家分享一篇发表在Nature Methods上的文章 “Nontargeted in vitro metabolomics for high-throughput identification of novel enzymes in Escherichia coli”。文章通讯作者是苏黎世理工大学的科学家Uwe Sauer教授，他致力于微生物蛋白功能研究。



我们对于机体代谢的认识，往往受限于对酶功能的认知。现在，苏黎世大学的科学家发展了一种基于质谱的高通量方法，来帮助我们在体外预测大肠杆菌中未知功能的酶的功能。具体来说，他们通过提取不同状态大肠杆菌代谢物，并且加入常见辅因子，构建了一个代谢物体系。通过对其中的代谢物鉴定以及KEGG大肠杆菌代谢物库的比对，他们确认了其中的962个代谢物。与此同时，他们根据全基因大肠杆菌表达库（ASKA collection）分别表达纯化了一批蛋白，以及制备了难纯化蛋白的过表达细胞裂解液。然后将纯化的蛋白或过表达蛋白后的细胞裂解液在96孔板中与代谢物体系共孵育。然后，应用代谢组学检测代谢物的变化，并进一步通过计算机计算的方式，构建可能的酶催化反应过程的模型。最后他们发现了241个新的酶促反应，并对其中的12个进行了生化验证。

当然，他们的方法也存在一些固有的问题，比如酶的级联反应会造成产物马上会被下游的酶代谢掉而无法被检测到，以及代谢物丰富程度和表达纯化蛋白的活性问题等。但是，瑕不掩瑜，这还是一个很有趣的尝试，也可以为更多酶的功能探索提供一些借鉴意义。

Sévin，Daniel C，et al. Nontargeted in vitro metabolomics for high-throughput identification of novel enzymes in Escherichia coli. Nat. Meth. DOI: 10.1038/nmeth.4103 (2016)

原文链接: http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.4103

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