ヒト腸共生生物のルミノコッカスgnavusからのフコシダーゼ

胃腸管内のフコシル化グリカンの利用可能性と再（腸内細菌種の生態学的ニッチへの適応に貢献しています。この栄養素の供給源にアクセスするために、腸内細菌は、末端α-L-フコシド結合の加水分解を触媒するα-L-フコシダーゼ（フコシダーゼ）をコードします。ヒト腸の共生生物球菌gnavusからのフコシダーゼの基質と連鎖の特異性を決定しました。シーケンス類似性ネットワークは、R。gnavusATCC 29149およびE1株の株固有のフコシダーゼを特定しました。グリカンマイクロアレイ、質量分析、等温滴定熱量測定、結晶学および飽和移動の違いNMRアプローチの組み合わせを使用して、シアル酸終端フコシル化グリカン（シアリルルイスX/Aエピトープ）と加水分解α1-33の組み合わせを特定しました。/4シアル酸を除去する必要なく、これらの基質の4フコシル結合。Molecular Dynamicsシミュレーションとドッキングにより、3'-Sialyl Lewis X（SLEX）が酵素の結合部位内に収容できることが示されました。この特異性は、R。gnavus株の乳児および成体の腸への適応に寄与し、糖尿病および特定の癌の診断グリココムアッセイに潜在的な応用を持っています。

The availability and repartition of fucosylated glycans within the gastrointestinal tract contributes to the adaptation of gut bacteria species to ecological niches. To access this source of nutrients, gut bacteria encode α-L-fucosidases (fucosidases) which catalyze the hydrolysis of terminal α-L-fucosidic linkages. We determined the substrate and linkage specificities of fucosidases from the human gut symbiont Ruminococcus gnavus. Sequence similarity network identified strain-specific fucosidases in R. gnavus ATCC 29149 and E1 strains that were further validated enzymatically against a range of defined oligosaccharides and glycoconjugates. Using a combination of glycan microarrays, mass spectrometry, isothermal titration calorimetry, crystallographic and saturation transfer difference NMR approaches, we identified a fucosidase with the capacity to recognize sialic acid-terminated fucosylated glycans (sialyl Lewis X/A epitopes) and hydrolyze α1-3/4 fucosyl linkages in these substrates without the need to remove sialic acid. Molecular dynamics simulation and docking showed that 3'-Sialyl Lewis X (sLeX) could be accommodated within the binding site of the enzyme. This specificity may contribute to the adaptation of R. gnavus strains to the infant and adult gut and has potential applications in diagnostic glycomic assays for diabetes and certain cancers.