近日，中國農業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫研究所奶產(chǎn)品質(zhì)量與風(fēng)險評估科技創(chuàng )新團隊成功建立了一種分析瘤胃微生物脲酶的靶向宏蛋白質(zhì)組方法，為進(jìn)一步揭示瘤胃脲酶蛋白多樣性和發(fā)展完善靶向宏蛋白質(zhì)組學(xué)方法提供了指導。相關(guān)研究成果發(fā)表在《微生物前沿（Frontiers in Microbiology）》上。

　　宏蛋白質(zhì)組學(xué)方法是研究微生物群落功能的重要技術(shù)方法，對于連接上游宏基因組和下游宏代謝組具有重要意義。靶向宏蛋白質(zhì)組方法是指針對某一類(lèi)功能微生物的某個(gè)或多個(gè)蛋白或酶，通過(guò)宏蛋白質(zhì)組學(xué)方法體系，研究某一類(lèi)功能微生物的多樣性與功能調控的方法，具有功能靶向性強、表型關(guān)聯(lián)性高和調控機制明顯等優(yōu)勢。但是，目前靶向宏蛋白質(zhì)組方法應用的較少，尤其是在瘤胃微生物功能研究方面鮮有報道。脲酶是瘤胃微生物生態(tài)系統中重要的酶，在尿素氮循環(huán)利用和微生物蛋白質(zhì)合成中扮演重要角色，但是目前仍缺乏蛋白質(zhì)水平的脲酶多樣性研究。

 

　　為了構建瘤胃微生物脲酶的靶向宏蛋白質(zhì)組方法，研究人員通過(guò)檢測脲酶活性，優(yōu)化了奶牛瘤胃微生物蛋白質(zhì)提取（冷凍珠磨時(shí)間）條件，分析了瘤胃微生物高效酶解方法（膠條、溶液），優(yōu)化了適合脲酶蛋白的消化酶種類(lèi)（胰蛋白酶、蛋白內切酶谷氨酸-C、蛋白內切酶賴(lài)氨酸-C）。結果表明，液氮冷凍珠磨4分鐘時(shí)可提取到最高脲酶活性的蛋白質(zhì)，膠內結合胰蛋白酶酶解方式能鑒定到最多的脲酶肽段。利用已知脲酶蛋白數據庫進(jìn)行鑒定分析，發(fā)現瘤胃中存在大量新的未被認識的脲酶蛋白，并且脲酶蛋白多樣性較高。在鑒定的脲酶蛋白中，發(fā)現他們主要來(lái)自于原綠球菌和螺桿菌等。

 

　　該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、中國農業(yè)科學(xué)院重大任務(wù)和現代農業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目資助。張曉音為文章第一作者，趙圣國和王加啟為文章通訊作者。