分享一篇发表在Nature上的文章“Bile salt hydrolase acyltransferase activity expands bile acid diversity”，本文的通讯作者是来自密歇根州立大学的Robert Quinn教授，研究方向是肠道菌群代谢产物的代谢组学研究。本文中，作者揭示了胆盐水解酶（BSH）的氨基转移酶活性。
胆汁酸是胆汁中的两亲性分子，以胆固醇为前体合成，具有促进营养物质吸收和塑造肠道微生物组的功能。在进入肠道后，胆汁酸会进一步的与甘氨酸或牛磺酸偶联形成胆盐。近期，有研究表明肠道内存在与其他氨基酸的偶联产物，这些产物在多种肠道细菌中产生，被称为MCBA。然而，MCBA的的合成酶及其催化机制还尚未确定。在本文中，作者发现胆汁酸与氨基酸偶联是由胆盐水解酶（BSH/T）此前所未知的酰基转移酶活性所介导的，这些BSH/T进一步拓展了胆汁酸的多样性。作者首先纯化了来自产气荚膜杆菌中的BSH/T，他们发现当其与胆酸牛磺酸盐（TCA）和20种氨基酸共孵育时，除产生游离的CA之外还会产生相应的CA氨基酸盐，天冬氨酸和脯氨酸不能产生相应的胆盐。他们发现在pH为5.3时氨基转移酶的活性最高，略高于水解活性的最适pH值（pH 4.5-4.9）。在水解作用的峰值活性下，酰基转移酶的活性达水解活性的7%，也就是说每水解15个TCA分子会掺入一个氨基酸。随后，作者也分析了BSH/T在不同细菌中的分布以及序列差异。他们发现MCBA主要在植物乳酸菌、瘤胃球菌、粪肠球菌及婴儿双歧杆菌中产生。并且氨基酸序列比对分析显示第82位Asn在序列中保守存在，与TCA的共晶结构显示其恰好处于酰胺键的位置。N82Y的突变会使得GluCA、LysCA以及LeuCA的含量降低，而将2位的Cys突变会导致酰基转移作用的完全丧失。此外，作者也评价了MCBA的抗菌活性，他们发现在偶联疏水氨基酸的情况下抑菌作用会升高，而与亲水氨基酸偶联则会降低，他们认为这可能是细菌调节BA毒性的一种方式。此外他们也证明了在生理条件下MCBA可以进入肝肠循环，这可能会影响肝脏对BA的代谢。值得注意的是，在与本文背靠背发表的另一篇文章“Bile salt hydrolase catalyses formation of amine-conjugated bile acids”中，作者也同样揭示了BSH的酰基转移酶活性，此外他们也发现MCBA（或称BBAA）能够激活宿主的转录调节因子，促进胆汁酸受体的表达。总的来说，本文发现了多种肠道细菌中的BSH可以通过酰基转移作用合成胆酸-氨基酸偶联物，并发现这些胆盐具有不同的抗菌活性且能进入肝肠循环。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07017-8文章引用：doi.org/10.1038/s41586-024-07017-8
