通过无标记蛋白质组学方法对下一代益生菌Faecalibacterium duncaniae A2-165的蛋白质组进行深入研究

《BMC Microbiology》：Insights into the proteome of next-generation probiotic Faecalibacterium duncaniae A2-165 through label-free proteomics approach

Faecalis duncaniae A2-165静止期蛋白质组学分析揭示其代谢调控机制及抗炎关键蛋白。研究通过质谱技术鉴定1280个蛋白，发现可溶与不可溶蛋白亚群在功能分布和细胞定位上显著差异，后者富集ABC转运蛋白和氧化磷酸化相关蛋白，而可溶蛋白主要涉及氨基酸、碳代谢及能量代谢。首次鉴定ButCoAT、MAM蛋白及其转运体等关键抗炎因子。

　　

摘要

背景

Faecalibacterium duncaniae A2-165 是一种杆状、非运动性的、对氧气极其敏感的微生物，属于人体肠道微生物组中数量最多的属之一。Faecalibacterium 属菌种的数量减少与炎症性肠病（IBDs）有关，这表明该属可作为肠道健康的标志物，并具有成为下一代益生菌的潜力。尽管 F. duncaniae A2-165 的抗炎作用已得到广泛认可，但目前的研究还缺乏对该物种代谢机制的全面蛋白质水平理解。为了解决这一问题，本研究采用无标记的 LC-MS/MS 蛋白组学方法，研究了 F. duncaniae A2-165 在静止期的蛋白质组。

结果

我们共定量了 1,280 种蛋白质，占预测蛋白质组的 44.7%，并清楚地区分了不溶性和可溶性蛋白质的丰度。对这些蛋白质的亚细胞定位分析显示：802 种蛋白质位于细胞质中，265 种位于细胞膜上，6 种位于细胞外，8 种位于细胞壁中，还有 199 种蛋白质的定位未知。对不溶性和可溶性蛋白质组分中差异表达蛋白质的功能分析表明，不溶性组分中转运蛋白占主导地位；而可溶性组分中则主要进行氨基酸、碳水化合物和核苷酸的代谢。进一步分析各组分中的富集代谢途径发现，能量代谢、碳循环和氨基酸代谢在可溶性组分中较为活跃。相反，ABC 转运蛋白、群体感应和氧化磷酸化在不可溶性组分中更为显著。我们还鉴定出与抗炎作用相关的蛋白质，包括关键的丁酸生成蛋白 ButCoAT、MAM 蛋白及其 ABC 转运蛋白，以及 shikimate 途径相关的酶。

结论

本研究首次描述了 F. duncaniae A2-165 在静止期的蛋白质组，分析了可溶性和不可溶性组分的亚蛋白质组，并确定了参与 F. duncaniae A2-165 代谢的关键蛋白质。这些结果为 F. duncaniae A2-165 的研究提供了新的见解。