谷氨酸棒杆菌代谢组研究取得进展

代谢组学可利用胞内代谢物的系统分析，揭示出细胞代谢水平与调控机制，是发现代谢途径代谢瓶颈的有效工具。代谢组的样品制备方法会直接影响提取的胞内代谢物种类与定量信息的可靠性。目前，获得完整准确的胞内代谢组数据仍具有很大的挑战性。

近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员郑平带领的系统与合成生物技术研究团队和研究员孙际宾带领的系统生物学中心研究团队，以重要的工业菌株谷氨酸棒杆菌为对象，优化建立了基于液质联用的胞内代谢组样品制备方法：采用5倍体积的-20°C 40%甲醇淬灭细胞以保证细胞完整性与淬灭效率，之后采用100°C 75%乙醇结合-20°C酸性50%乙腈提取胞内代谢物以获得完整无偏好性的胞内代谢物。利用该代谢组样品制备方法，比较了谷氨酸发酵过程中谷氨酸转运蛋白基因mscCG敲除前后的胞内代谢物水平变化。该研究建立的胞内代谢组样品制备方法为谷氨酸棒杆菌的胞内代谢组研究提供了可靠技术，有助于拓展对谷氨酸棒杆菌的代谢调控的认识与研究。

该研究得到国家自然科学基金（31370113、31700085、31700044与31370829)、中科院重点部署项目（ZDRW-ZS-2016-2）和天津市特支计划项目的支持，相关研究成果已经在期刊 Applied Microbiology and Biotechnology 发表。天津工生所的研究生张琼琼与助理研究员郑小梅为论文的共同第一作者。

图1 不同提取方法对胞内代谢物谱的影响 

图2 生物素亚适量条件下野生型谷氨酸棒杆菌ATCC 13032与谷氨酸转运蛋白MscCG缺失突变株ATCC 13032ΔmscCG的胞内代谢物谱

来源：中国科学院天津工业生物技术研究所