肠道微生物代谢物SCFAs的代谢通路关键酶及其活性研究课题性质：基础研究一：课题解决的问题短链脂肪酸（SCFAs）是肠道微生物代谢的主要产物，主要包括乙酸、丙酸、丁酸三种，被肠道迅速吸收后，既储存了能量又降低了渗透压。
近年来的研究表明短链脂肪酸可以通过调节肠道微生物的代谢来维持正常的肠道功能，并且可以通过一定的方法，改变肠道内微生物结构，从而调节肠道内代谢物短链脂肪酸的产生，来实现提高人体吸收营养的效率，直接影响人体健康/疾病的状态。
若要获得这些实用技术的理论基础，就要对肠道内微生物代谢的主要产物，各类SCFAs的生成途径，有充足的了解与探讨。
本课题所要完成的任务，便是从文献入手，以生物信息学的手段，整理出SCFAs中丙酸、丁酸的主要生成途径以及参与反应的各种酶，利用同源模建和分子对接的方法优化关键酶活性，进而通过调节酶来达到调节SCFAs代谢的目的，使这方面的知识更加系统化，更具有目的性，从而方便应用于医疗与保健。
二：研究方法和技术路线采用生物信息学技术来实现所选课题1.通过NCBI，SCI-HUB，百度学术等网站查找相关文献；2.通过NCBI获取SCFAs代谢途径中酶以及菌属分布的数据；3.通过NCBI以及Uniprot中的BLAST工具对酶序列进行分析；4.通过MOE软件和chemoffice 2012进行同源模建和分子对接工作；5.使用ProcessOn绘制各种流程图。
在分析过程中存在大量无法提纯为晶体，甚至结构也未知的酶,或者变异后的基因所产生的酶,无法采用具体实验或者分子对接来验证纯净的这种酶对于特定底物的活性，因此同源模建在此课题中起到了至关重要的作用。
利用同源模建，可以从一个已知序列而未知结构的，通过blast找出的与之相似的已知结构的蛋白质入手，构建出该未知蛋白质的推测结构，起到方便进行分子对接等操作的目的,从而达到对该蛋白的活性等化学性质的基本分析。
三：论文课题研究进度安排2017年3月10日2017年3月20日 确定选题，查阅文献；2017年3月20日2017年3月25日 撰写开题报告；2017年3月25日2017年4月01日 进行调查，收集资料，分析；2017年4月01日2017年5月15日 进行计算机分析，提交初稿；2017年5月15日2017年5月20日 修改论文；2017年5月20日2017年5月30日 提交正式毕业设计及相关成 果，进行答辩准备。
四、文献综述1. 在 Phylogenetic distribution of three pathways for propionate production within the human gutmicrobiota这篇文 献中，作者阐述了丙酸生成的主要的三种途径，并利用三种不同的途 径中细菌人类肠道菌群基因组分析丙酸形成分布，通过设计简并引物 来检测这些通路的诊断基因。
但是没有提供相关反应中酶的信息。
