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产甲烷古菌是动物和人类肠道中关键的互营伙伴。然而，产甲烷菌与其他细胞发生物理和功能相互作用的分子基础仍知之甚少。黏附素样蛋白（adhesin-like proteins, ALPs）是丰富的、异常巨大的且富含重复序列的表面蛋白，是介导细胞间相互作用的潜在首要候选分子；然而，由于其表征不足，ALPs在基因组和大规模数据集的注释中往往仍被忽视。在本研究中，我们结合结构引导分析与比较基因组学，对甲烷杆菌目（Methanobacteriales）物种中的ALP结构域架构进行了绘制，重点关注肠道和瘤胃谱系。我们整理了预测的ALP结构，并手动划定结构域边界，从而构建了一个参考集，涵盖ABD、RBH、膜锚定结构域（membrane-anchoring domains, MAD）以及其他各类辅助结构域。基于一种新的ALP结构域注释方法，我们在不依赖一级序列同源性的情况下，为17种甲烷杆菌目物种生成了ALP注释及其结构域架构。将该方法应用于史密斯甲烷短杆菌（Methanobrevibacter smithii）和肠道甲烷短杆菌（Methanobrevibacter intestini）菌株后，我们组装了物种水平的“黏附组”，并评估了ALP的保守性模式。网络分析表明，在同一物种内，不同菌株之间共享ALP的情况比不同物种之间更为常见，这提示存在物种特异性的黏附素库。尽管M. smithii与M. intestini之间的ALP总数存在显著差异（Wilcoxon秩和检验，p = 0.00295），但ALP长度中位数并无显著差异（p = 0.606）。我们的结果全面概述了甲烷杆菌目物种中ALP的结构域架构，并揭示了物种特异性的黏附组；这些特征很可能有助于肠道生态系统中的生态位适应和互营伙伴关系的形成。
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摘要 产甲烷古菌是动物和人类肠道中的关键共营养伙伴。然而，产甲烷菌与其他细胞之间物理和功能相互作用的分子基础仍知之甚少。黏附素样蛋白（adhesin-like proteins, ALPs）是一类丰度高、体积异常大且富含重复序列的表面蛋白，是介导细胞—细胞相互作用的潜在首要候选分子；然而，由于表征不足，ALPs 在基因组注释和大规模数据集注释中常常被忽视。在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 提供。
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发布于 2026 年 8 月 3 日。 下载 PDF
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Abel Tan ， Anjali Bansal Gupta ， Shuan Er ， Henning Seedorf
bioRxiv 2026.08.03.742440； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.03.742440
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Abel Tan ， Anjali Bansal Gupta ， Shuan Er ， Henning Seedorf
bioRxiv 2026.08.03.742440； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.03.742440
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.03.742440v1?rss=1
🏷️ 产甲烷古菌 黏附素样蛋白 比较基因组学 结构域架构 肠道微生物 生态位适应