Bio2QとAmsterdam UMCの研究者が共同執筆した本研究では、ヒト乳糖鎖（HMG）の代謝に関与するビフィズス菌由来の酵素を詳細にアノテーションできるバイオインフォマティクスツール「bifidoAnnotator」を開発しました。

ビフィズス菌は、母乳に含まれる複雑なグリカンを分解することで、乳児の腸内微生物叢の形成において中心的な役割を果たしていますが、既存のアノテーションツールでは、通常、グリコシド加水分解酵素をファミリーレベルでしか分類しておらず、基質特異性や代謝機能が異なる酵素を区別する能力が制限されています。そこで研究者らは、108の機能クラスターに分類された22,000種以上のビフィズス菌由来グリコシド加水分解酵素を含む精選された参照データベースを開発し、特定の酵素バリアントおよび関連する輸送タンパク質を同定する階層的アノテーションフレームワークと組み合わせました。確立されたアノテーションツールとのベンチマーク比較により、bifidoAnnotatorは完全なリコールを維持しつつ優れた精度を達成し、最も正確な既存の手法よりも1桁速く解析を完了することが示されています。このツールを乳児の腸内マイクロバイオームデータセットに適用した結果、従来の科レベルのアノテーションでは捉えられなかった、ヒト乳糖鎖の利用における種および株レベルの差異がさらに明らかになりました。

大規模かつ正確で高解像度の機能アノテーションを提供することで、本研究はbifidoAnnotatorを、比較マイクロバイオーム研究、生後早期の微生物生態学の調査、およびプロバイオティクスとしての可能性を秘めたビフィズス菌株の同定に向けた貴重なリソースとして確立しています。