[sORF] 장내미생물이 만드는 Small proteins의 기능 연구

Microbes는 small molecule 및 protein을 만들고 이를 이용한다.

대표적인 예로 Quorum sensing, Spore formation, Multidrug efflux pumps regulation 등이 있다.

 

장내미생물이 Host에 미치는 영향을 연구할 때 이러한 small protein에 대한 연구의 중요성이 높은 반면에, 이를 연구하기는 쉽지 않다.

Small open reading frames (sORFs)는 길이가 짧아서 보통 annotation되지 않고 무시되고, 실험적으로 발견하기도 어렵기 때문이다.

 

Comparative genomics to annotate sORFs

그래서 Human의 약 2000 metagenome을  모든 짧은 유전자를 찾아내는 연구가 수행되었다 (Sberro et al., 2019). 이를 통해 기능이 밝혀지지 않은 새로운 단백질 및 그 families를 찾아낼 수 있었다.

 

그렇다면 여기서 예상한 결과의 validation은 어떻게 할 수 있을까?

Proteomics (Mass-spectrometry)의 경우에는, 작은 단백질 및 complex mixture를 찾기 어렵다.

그래서 Ribosome profiling (Ribo-Seq) 사용하여 어떤 단백질이 생성되는지 알아낼 수 있다.

 

MetaRibo-Seq

Microbes가 아니라 Nucleic acids/ribosome complex를 정제해서 reaction의 정도를 낮추어 분석하는 방법으로, metagenome sample에서 어떤 단백질이 생성되고 있는지 알아낼 수 있다 (Fremin et al., 2020).