天津工生所在谷氨酸棒桿菌代謝組研究方面取得進展

代謝組學可利用胞內代謝物的系統分析，揭示出細胞代謝水準與調控機制，是發現代謝途徑代謝瓶頸的有效工具。代謝組的樣品製備方法會直接影響提取的胞內代謝物種類與定量資訊的可靠性。目前，獲得完整準確的胞內代謝組數據仍具有很大的挑戰性。

近日，中國科學院天津工業生物技術研究所研究員鄭平帶領的系統與合成生物技術研究團隊和研究員孫際賓帶領的系統生物學中心研究團隊，以重要的工業菌株谷氨酸棒桿菌為對象，優化建立了基於液質聯用的胞內代謝組樣品製備方法：採用5倍體積的-20°C 40%甲醇淬滅細胞以保證細胞完整性與淬滅效率，之後採用100°C 75%乙醇結合-20°C酸性50%乙腈提取胞內代謝物以獲得完整無偏好性的胞內代謝物。利用該代謝組樣品製備方法，比較了谷氨酸發酵過程中谷氨酸轉運蛋白基因mscCG敲除前後的胞內代謝物水準變化。該研究建立的胞內代謝組樣品製備方法為谷氨酸棒桿菌的胞內代謝組研究提供了可靠技術，有助於拓展對谷氨酸棒桿菌的代謝調控的認識與研究。

該研究得到國家自然科學基金（31370113、31700085、31700044與31370829)、中科院重點部署項目（ZDRW-ZS-2016-2）和天津市特支計劃項目的支持，相關研究成果已經在期刊Applied Microbiology and Biotechnology 發表。天津工生所的研究生張瓊瓊與助理研究員鄭小梅為論文的共同第一作者。

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圖1不同提取方法對胞內代謝物譜的影響

圖2生物素亞適量條件下野生型谷氨酸棒桿菌ATCC 13032與谷氨酸轉運蛋白MscCG缺失突變株ATCC 13032ΔmscCG的胞內代謝物譜