Targeted Synthesis and Characterization of a Gene Cluster Encoding NAD(P)H-Dependent 3α-, 3β-, and 12α-Hydroxysteroid Dehydrogenases from Eggerthella CAG:298, a Gut Metagenomic Sequence
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Gut metagenomic sequences provide a rich source of microbial genes, the majority of which are annotated by homology or unknown. Genes and gene pathways that encode enzymes catalyzing biotransformation of host bile acids are important to identify in gut metagenomic sequences due to the importance of bile acids in gut microbiome structure and host physiology. Hydroxysteroid dehydrogenases (HSDHs) are pyridine nucleotide-dependent enzymes with stereospecificity and regiospecificity for bile acid and steroid hydroxyl groups. HSDHs have been identified in several protein families, including medium-chain and short-chain dehydrogenase/reductase families as well as the aldo-keto reductase family. These protein families are large and contain diverse functionalities, making prediction of HSDH-encoding genes difficult and necessitating biochemical characterization. We located a gene cluster in Eggerthella sp. CAG:298 predicted to encode three HSDHs (CDD59473, CDD59474, and CDD59475) and synthesized the genes for heterologous expression in Escherichia coli . We then screened bile acid substrates against the purified recombinant enzymes. CDD59475 is a novel 12α-HSDH, and we determined that CDD59474 (3α-HSDH) and CDD59473 (3β-HSDH) constitute novel enzymes in an iso-bile acid pathway. Phylogenetic analysis of these HSDHs with other gut bacterial HSDHs and closest homologues in the database revealed predictable clustering of HSDHs by function and identified several likely HSDH sequences from bacteria isolated or sequenced from diverse mammalian and avian gut samples. IMPORTANCE Bacterial HSDHs have the potential to significantly alter the physicochemical properties of bile acids, with implications for increased/decreased toxicity for gut bacteria and the host. The generation of oxo-bile acids is known to inhibit host enzymes involved in glucocorticoid metabolism and may alter signaling through nuclear receptors such as farnesoid X receptor and G-protein-coupled receptor TGR5. Biochemical or similar approaches are required to fill in many gaps in our ability to link a particular enzymatic function with a nucleic acid or amino acid sequence. In this regard, we have identified a novel 12α-HSDH and a novel set of genes encoding an iso-bile acid pathway (3α-HSDH and 3β-HSDH) involved in epimerization and detoxification of harmful secondary bile acids.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».