微生物群落在各種生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但目前有效調(diào)控靶向微生物功能的技術(shù)仍然有限。其中，尿素分解菌分泌的脲酶因活性過強(qiáng)易導(dǎo)致尿素氮的浪費(fèi)，因此有必要建立新的靶向調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)脲酶的高效抑制。 

　　研究人員開發(fā)了優(yōu)勢(shì)酶結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的微生物組靶向功能調(diào)控方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微生物組功能的精確調(diào)控。為了驗(yàn)證這個(gè)方法，研究人員通過宏基因組分析，鑒定出優(yōu)勢(shì)脲酶基因及其微生物基因組，發(fā)現(xiàn)了來自琥珀酸弧菌科新菌屬，重建了完整的脲酶基因簇與尿素代謝通路，通過分子對(duì)接篩選，鑒定到新型高效植物源脲酶抑制劑。人工瘤胃模擬系統(tǒng)驗(yàn)證表明，脲酶抑制劑表小檗堿通過結(jié)合到脲酶活性中心阻礙尿素進(jìn)入，從而降低尿素分解速度并提高氮利用率。研究建立了結(jié)合結(jié)構(gòu)生物學(xué)和虛擬篩選的技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)微生物組功能的靶向調(diào)控，創(chuàng)制的新型脲酶抑制劑為牛羊豆粕減量替代提供了產(chǎn)品支撐。 

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。（通訊員 付松川）

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/imt2.70032