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[前沿资讯 ] 北京大学生命科学学院阐明磷酸化酶激酶PhK的组装与激活机制 进入全文
北京大学
PhK是第一个被纯化的蛋白激酶，也是最大、最复杂的蛋白激酶之一，总分子量为1.3兆道尔顿。它包含α、β、γ和δ四个亚基。其中，α和β亚基是结构亚基；γ亚基具有激酶活性，由一个持续激活的N端激酶结构域（KD）和一个C端调节结构域（CRD）组成；δ亚基为钙调蛋白，但其特殊之处在于无论Ca2+是否存在，δ亚基都能紧密结合在PhK中，作为其不可或缺的组成部分4,5。Ca2+可能通过与钙调蛋白结合产生的构象变化激活PhK。尽管关于PhK的研究已经持续近70年，但其具体的组装方式和激活的分子机理仍不完全清楚。2024年3月28日，北京大学生命科学学院肖俊宇课题组在Nature Communications期刊发表题为“Architecture and activation of human muscle phosphorylase kinase”的论文，揭示了PhK全酶的组装和激酶活性自抑制机制，并提出了PhK的Ca2+激活模型。
[前沿资讯 ] 非模块化脂肪酸合酶参与生成新型核糖体肽类天然产物 进入全文
科学网
核糖体肽类天然产物（RiPPs）是天然来源的具有丰富化学结构和生物活性的多肽化合物。目前，融合多种天然产物合成机制的RiPPs生物合成途径还鲜有报道。美国伊利诺伊大学香槟分校的赵惠民教授团队从自然界中发现并鉴定了一类兼具RiPPs和脂肪酸合成机制的杂合生物合成途径，可生成具有特殊脂酰基修饰的环状多肽lipoavitides，并发现了具有良好底物适应性、可作为多肽化合物改造潜在工具的酰基转移酶。相关成果“Non-modular fatty acid synthases yield distinct N-terminal acylation in ribosomal peptides”发表在2024年3月25日的Nature Chemistry期刊上。
[前沿资讯 ] 中国科学院微生物所在真菌混源萜生物合成机制研究中取得进展 进入全文
中国科学院微生物研究所
中国科学院微生物研究所刘钢研究团队与中国医学科学院药用植物研究所马国需团队合作在Journal of the American Chemical Society上发表论文，题为Two Cytochrome P450 Enzymes Form the Tricyclic Nested Skeleton of Meroterpenoids by Sequential Oxidative Reactions。该研究解析了大型真菌来源的混源萜clavilactone A的生物合成途径以及环化机制，有助于实现其高效精准制备。 Clavilactones是分离自大型真菌棒柄杯伞（Clitocybe clavipes）的一类莽草酸途径来源的混源萜，表现出良好的酪氨酸激酶抑制活性，具有开发成为抗肿瘤药物的潜力，但其生物合成途径和机制尚未被解析。 在前期工作基础上（ACS Catal. 2023, 13, 20, 13717–13728），该研究进一步阐明了clavilactones生物合成基因簇中的两个P450酶ClaR和ClaT的功能，完整解析了clavilactone A的生物合成途径和环化机制。其中P450酶ClaR通过催化底物geranylhydroquinone分子内对苯二酚及烯丙基的双自由基结合反应形成新颖的苯并十元碳环wigandol，接着多功能的P450酶ClaT催化十电子氧化反应，立体选择性的合成α，β-环氧-γ-内酯结构单元，完成clavilactone A中10/5/3三环嵌套结构的合成。该研究首次报道了P450酶在混源萜生物合成初期参与核心骨架的环化合成，扩展了P450酶的催化功能，为真菌来源的含有苯并大环的混源萜化合物的挖掘和生物合成解析奠定基础。
[前沿资讯 ] An e-nose could be a powerful tool in the feed chain for quality and safety control and mycotoxin monitoring 进入全文
FEED NAVIGATOR
Dr Matteo Ottoboni, from the Department of Veterinary Medicine and Animal Sciences, at the University of Milan, presented on the application of electronic noses for feed safety and animal nutrition at the World Mycotoxin Forum in Antwerp in Belgium last month.
[前沿资讯 ] 南京农业大学消化道微生物团队发现生命早期瘤胃微生物衍生物对反刍动物瘤胃发育影响 进入全文
南京农业大学
日粮在塑造胃肠道微生物群落方面扮演不可或缺的角色，微生物的代谢产物可作为信号或底物，影响宿主器官的发育和代谢健康。日粮、微生物和宿主之间的相互作用构建了一个复杂的共生体系，其如何共同促进人类和动物的健康已经引起了广泛关注，但它们之间的直接关联在很大程度上仍然是一个未解之谜。在瘤胃中，微生物发挥着多重作用，它们不仅能有效地将膳食纤维转化为重要的代谢前体，例如挥发性脂肪酸（VFA）、微生物蛋白质和维生素，还能显著影响瘤胃复层上皮和肌层的发育。瘤胃微生物的初始定植及其在出生后逐渐稳定的过程会受到不同日粮（如液态奶、谷物固体饲料、干草或这些日粮的组合）的显著影响。然而，目前仍然难以明确在出生后不同日粮营养条件下，瘤胃微生物群究竟如何影响瘤胃壁的发育以及动物的生长过程。 研究以哺乳羔羊为研究对象，利用极端化早期营养干预策略构建了瘤胃上皮/肌层的差异化发育表型；基于天然植物成分的微生物产物标准物质质谱库和极性/非极性物质的色谱选择策略，首次鉴定出与瘤胃上皮和肌层发育密切相关的代谢物吲哚-3-甲醛（IAld）和前列腺素D2（PGD2）；利用宏基因组技术厘清了IAld和PGD2在瘤胃内的微生物合成路径并筛选出候选代谢微生物菌株，进一步通过单菌体外纯培养试验，发现假长双歧杆菌可代谢色氨酸生成IAld，白色念珠球菌具有生成PGD2的能力；利用转录组技术锚定瘤胃差异化发育的信号调控通路，体内外试验揭示了IAld通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进瘤胃上皮发育，PGD2依赖Ca2+信号通路调控瘤胃肌层发育。研究结果加深了对生命早期日粮-微生物-宿主互作的理解，首次明确了瘤胃特定菌株及其下游代谢物与瘤胃生理的直接联系，为幼龄反刍动物开食料添加剂的开发应用提供新思路。
[前沿资讯 ] 华中农业大学猪肠道微生物参考基因集及核心优势细菌功能解析研究取得进展 进入全文
华中农业大学
近日，The ISME Journal杂志在线发表了华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、教育部动物育种与健康养殖前沿科学中心、湖北洪山实验室晏向华教授课题组的研究成果，论文题为“Characterizing core microbiota and regulatory functions of the pig gut microbiome”。该研究构建了猪肠道微生物参考基因集，筛选到猪肠道核心优势细菌，并解析其对宿主代谢的调控作用机制，对实施肠道菌群干预改善猪生长与肠道健康具有重要意义。 研究人员综合运用宏基因组学和细菌16S rDNA扩增子测序技术系统解析了7个品种猪（即杜×（长×大）猪、藏猪、莱芜猪、沙子岭猪、从江香猪、环江香猪和宁乡猪）共计56头断奶仔猪和56头育肥末期猪的肠道微生物区系组成。鉴定了11418273个非冗余肠道微生物基因，通过与已发表文献的非冗余肠道微生物基因进行整合，本研究构建了包含17020160个非冗余基因的猪肠道微生物基因集，通过对宏基因组组装数据进行分箱，共重构获得了4910个非冗余原核微生物基因组。研究表明我国地方猪肠道微生物的营养物质（包括脂类、氨基酸、碳水化合物和核苷酸）代谢能力和能量代谢能力比杜×（长×大）商品猪更强。杜×（长×大）商品猪肠道微生物的抗生素抗性基因丰度比中国地方猪更高，研究发现品种和日龄是影响猪肠道微生物区系组成和功能的关键因素。综合评估微生物的出现率、微生物相对丰度和猪生长阶段，利用宏基因组学和细菌16S rDNA扩增子测序共鉴定出3种猪肠道核心优势细菌（Phascolarctobacterium succinatutens、Prevotella copri和Oscillibacter valericigenes），结果表明灌服上述3种核心优势细菌可显著增加无菌小鼠的器官指数（包括心脏、脾脏和胸腺），降低胃肠道的长度，增强肠道上皮屏障功能，增加肠道的隐窝深度，同时上述3种核心优势细菌可显著改变无菌小鼠的营养物质代谢过程（包括初级胆汁酸的生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸的代谢等）。综上，本研究系统性解析了7个品种猪的肠道微生物的组成与功能，筛选出猪肠道微生物核心优势细菌并证明了其对无菌小鼠器官指数、肠道屏障功能、肠道黏膜形态和营养物质代谢的关键调控作用，为实施肠道菌群干预改善猪生长与肠道健康提供理论依据和新资料。
