呂海濤課題組發(fā)表最新研究成果：給予靶向代謝組學(xué)方法表征金屬離子錳調(diào)控生物膜特征代謝
?????? 近日，國內(nèi)第一本國際性的英文分析化學(xué)期刊Journal of Analysis and Testing (JOAT) 特邀請中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所許國旺研究員作為客座編輯，主持“Metabolomics: state of art in methoddevelopment and applications”專題。上海交大系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院呂海濤課題組受邀發(fā)表基于靶向代謝組學(xué)方法表征金屬離子錳調(diào)控生物膜特征代謝的最新研究成果。
?????? 生物膜是由多種微生物在外界壓力環(huán)境下產(chǎn)生，表面被胞外聚合物（EPS）包裹的微生物群落，EPS的存在使細胞對殺蟲劑，抗生素以及其他入侵力的抵抗力都明顯高于其懸浮細胞。生物膜的形成對各個領(lǐng)域都產(chǎn)生了影響，包括臨床感染，環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，食品工程和工業(yè)污染等。然而，生物膜的形成機制尚未完全闡明，并且目前我們還缺乏解決這些問題以及破壞生物膜形成的有效手段。在本研究中，我們試圖探尋金屬錳離子通過調(diào)節(jié)生物膜形成過程的關(guān)鍵功能代謝產(chǎn)物進而認知其調(diào)控生物形成的代謝模式與特征表型，以為后續(xù)生物膜形成機制研究奠定靶向調(diào)控物質(zhì)基礎(chǔ)。
?????? 本研究初步發(fā)現(xiàn)，金屬錳離子能夠調(diào)控大腸桿菌生物模的形成，與作用劑量具有一定的依存關(guān)系，且對其微觀內(nèi)質(zhì)結(jié)構(gòu)具有明顯的修飾作用，進而影響穩(wěn)態(tài)生物膜的形成與解離。
?????? 進一步，經(jīng)過精準靶向代謝組學(xué)分析，該團隊初步確證錳離子具有調(diào)控生物膜形成過程中特征分子代謝的潛力，而這些代謝直接關(guān)聯(lián)生物膜的形成。由此，研究者認為，錳離子或許能夠成為抑制和調(diào)控生物膜形成的一種生物基質(zhì)選擇，而其靶向調(diào)控的功能代謝物，也具備調(diào)控生物膜形成的分子特征。未來可考慮從錳離子靶向調(diào)控功能代謝物角度，設(shè)計全新策略，清除生物膜的形成，徹底解決上述不同生命科學(xué)領(lǐng)域與生物膜相關(guān)的有害挑戰(zhàn)。
?????? 呂海濤團隊目前正在基于上述代謝表型結(jié)果，聚焦具體有價值功能代謝物，結(jié)合生物合成調(diào)控修飾策略，開展相關(guān)機理研究，核心目標是從金屬調(diào)控代謝維度闡明生物膜形成與解離的分子機理，為生物膜相關(guān)挑戰(zhàn)性科學(xué)與轉(zhuǎn)化應(yīng)用問題的解決提供共性策略和方法參考。
?????? 課題研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和上海交通大學(xué)高層次人才啟動基金等支持。
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稿件來源：呂海濤課題組
圖文編輯：王華瑤
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