酶：能将A型血转化为O型血

诸平

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据物理学家组织网（Phys.org）2019年6月17日报道，英属哥伦比亚大学（University of British Columbia，UBC）的一组研究人员发现，在人类肠道生物体内，两种酶可以共同将A型血转化为O型血。在2019年6月10日发表于《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志的论文中，该小组描述了他们对人类粪便中细菌的元基因组研究，以及他们的发现。详见Peter Rahfeld, Lyann Sim, Haisle Moon, Iren Constantinescu, Connor Morgan-Lang, Steven J. Hallam, Jayachandran N. Kizhakkedathu, Stephen G. Withers. An enzymatic pathway in the human gut microbiome that converts A to universal O type blood. Nature Microbiology, 2019, DOI: 10.1038/s41564-019-0469-7. Published: 10 June 2019 

众所周知，血型有四种:即A型、B型、AB型和O型。除了O型血，其它3种血型都不适合输血，因为O型血可以输血给受体，所以很有价值。血型的不同是由于存在于红细胞表面的一种叫做血液抗原的糖分子。有a型抗原的人有a型血，有b型抗原的人有b型血，有两种抗原的人都有ab型血。O型血不同，因为它的表面没有任何抗原。如果血液中发现了错误类型的抗原，免疫反应就会启动，因为O型红细胞没有抗原，所以不会启动免疫反应。

UBC团队之前的研究表明，某些酶可以通过去除抗原将A、B或AB转化为O。在这项新的研究中，研究人员发现两种酶共同作用，将A型血转化为O型血，并且它们存在于人类肠道生物体内。

这项工作涉及将DNA从未培养的细菌转移到大肠杆菌，然后用它们来筛选任何能够从红细胞表面去除抗原的微生物。研究小组报告说，他们最初的发现不是很积极——他们没有发现任何微生物可以做这项工作。但他们确实找到了两个可以一起完成任务的酶。第一种是GalNAc脱乙酰酶，将抗原转化为胺。第二组移除胺，留下一个没有抗原a型O的血细胞。

研究小组计划继续研究这种酶，以确定将血液转化为人体实验对象是否安全。更多信息请注意浏览原文或者相关报道。

Abstract

Access to efficient enzymes that can convert A and B type red blood cells to ‘universal’ donor O would greatly increase the supply of blood for transfusions. Here we report the functional metagenomic screening of the human gut microbiome for enzymes that can remove the cognate A and B type sugar antigens. Among the genes encoded in our library of 19,500 expressed fosmids bearing gut bacterial DNA, we identify an enzyme pair from the obligate anaerobe Flavonifractor plautii that work in concert to efficiently convert the A antigen to the H antigen of O type blood, via a galactosamine intermediate. The X-ray structure of the N-acetylgalactosamine deacetylase reveals the active site and mechanism of the founding member of an esterase family. The galactosaminidase expands activities within the CAZy family GH36. Their ability to completely convert A to O of the same rhesus type at very low enzyme concentrations in whole blood will simplify their incorporation into blood transfusion practice, broadening blood supply.