近日，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所奶產品質量與風險評估科技創新團隊在奶牛瘤胃微生物新型脲酶抑制劑開發方面取得新進展，發現了一種植物源天然化合物脲酶抑制劑白屈菜赤堿并揭示其抑制機制，為提高奶牛尿素氮利用率、開發低蛋白日糧和減少氮排放開辟了新路徑。相關研究成果發表在《國際分子科學雜志（International Journal of Molecular Sciences）》上。
脲酶抑制劑是調控瘤胃微生物脲酶活性，提高瘤胃尿素氮利用率和減少氮排放的重要營養調控劑。目前，脲酶抑制劑產品種類單一，飼料添加劑名錄中僅有乙酰氧肟酸這一種人工合成類脲酶抑制劑。植物源天然化合物具有安全性高和效果突出等特點，是我國飼料添加劑新產品研發的重要方向，在脲酶抑制劑開發方面具有很大潛力。
在構建通量高效的脲酶抑制劑篩選策略過程中，研究人員發現脲酶輔助蛋白UreG在脲酶活化過程中發揮重要作用，是活性中心以外的重要調控新靶點。研究人員以UreG蛋白結構為基礎，通過分子對接和活性篩選發現了一種高效的植物源天然化合物脲酶抑制劑——白屈菜赤堿，該化合物對UreG活性的半抑制率（IC50）達到μM級（18.13 μM）。通過等溫滴定量熱技術發現白屈菜赤堿抑制UreG與鎳的結合，進而影響鎳向脲酶活性中心的傳遞和脲酶的活化。圓二色譜研究發現白屈菜赤堿改變UreG的二級結構，鑒定了該化合物影響UreG活性和鎳傳遞的關鍵殘基天冬氨酸（第41位）。該研究成果建立了瘤胃脲酶抑制劑的高效篩選方法，揭示了白屈菜赤堿抑制脲酶活性的作用機制，為新型脲酶抑制劑飼料添加劑產品開發提供了基礎。
該研究得到中國農業科學院重大任務、國家農業產業技體系和動物營養學國家重點實驗室等項目資助。張曉音為文章第一作者，趙圣國和王加啟為通訊作者。
原文鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms22158212
日期：2021-12-15
脲酶抑制劑是調控瘤胃微生物脲酶活性，提高瘤胃尿素氮利用率和減少氮排放的重要營養調控劑。目前，脲酶抑制劑產品種類單一，飼料添加劑名錄中僅有乙酰氧肟酸這一種人工合成類脲酶抑制劑。植物源天然化合物具有安全性高和效果突出等特點，是我國飼料添加劑新產品研發的重要方向，在脲酶抑制劑開發方面具有很大潛力。
在構建通量高效的脲酶抑制劑篩選策略過程中，研究人員發現脲酶輔助蛋白UreG在脲酶活化過程中發揮重要作用，是活性中心以外的重要調控新靶點。研究人員以UreG蛋白結構為基礎，通過分子對接和活性篩選發現了一種高效的植物源天然化合物脲酶抑制劑——白屈菜赤堿，該化合物對UreG活性的半抑制率（IC50）達到μM級（18.13 μM）。通過等溫滴定量熱技術發現白屈菜赤堿抑制UreG與鎳的結合，進而影響鎳向脲酶活性中心的傳遞和脲酶的活化。圓二色譜研究發現白屈菜赤堿改變UreG的二級結構，鑒定了該化合物影響UreG活性和鎳傳遞的關鍵殘基天冬氨酸（第41位）。該研究成果建立了瘤胃脲酶抑制劑的高效篩選方法，揭示了白屈菜赤堿抑制脲酶活性的作用機制，為新型脲酶抑制劑飼料添加劑產品開發提供了基礎。
該研究得到中國農業科學院重大任務、國家農業產業技體系和動物營養學國家重點實驗室等項目資助。張曉音為文章第一作者，趙圣國和王加啟為通訊作者。
原文鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms22158212
日期：2021-12-15
