Abstract Epigenetic alterations may provide important insights into gene-environment interaction in inflammatory bowel disease (IBD). Here we observe epigenome-wide DNA methylation differences in 240 newly-diagnosed IBD cases and 190 controls. These include 439 differentially methylated positions (DMPs) and 5 differentially methylated regions (DMRs), which we study in detail using whole genome bisulphite sequencing. We replicate the top DMP ( RPS6KA2 ) and DMRs ( VMP1, ITGB2 and TXK ) in an independent cohort. Using paired genetic and epigenetic data, we delineate methylation quantitative trait loci; VMP1/microRNA-21 methylation associates with two polymorphisms in linkage disequilibrium with a known IBD susceptibility variant. Separated cell data shows that IBD-associated hypermethylation within the TXK promoter region negatively correlates with gene expression in whole-blood and CD8 + T cells, but not other cell types. Thus, site-specific DNA methylation changes in IBD relate to underlying genotype and associate with cell-specific alteration in gene expression.

Abstract Microbial α- l- fucosidases catalyse the hydrolysis of terminal α- l -fucosidic linkages and can perform transglycosylation reactions. Based on sequence identity, α- l- fucosidases are classified in glycoside hydrolases (GHs) families of the carbohydrate-active enzyme database. Here we explored the sequence-function space of GH29 fucosidases. Based on sequence similarity network (SSN) analyses, 15 GH29 α- l- fucosidases were selected for functional characterisation. HPAEC-PAD and LC-FD-MS/MS analyses revealed substrate and linkage specificities for α1,2, α1,3, α1,4 and α1,6 linked fucosylated oligosaccharides and glycoconjugates, consistent with their SSN clustering. The structural basis for the substrate specificity of GH29 fucosidase from Bifidobacterium asteroides towards α1,6 linkages and FA2G2 N -glycan was determined by X-ray crystallography and STD NMR. The capacity of GH29 fucosidases to carry out transfucosylation reactions with GlcNAc and 3FN as acceptors was evaluated by TLC combined with ESI–MS and NMR. These experimental data supported the use of SSN to further explore the GH29 sequence-function space through machine-learning models. Our lightweight protein language models could accurately allocate test sequences in their respective SSN clusters and assign 34,258 non-redundant GH29 sequences into SSN clusters. It is expected that the combination of these computational approaches will be used in the future for the identification of novel GHs with desired specificities.

Abstract African sleeping sickness is caused by Trypanosoma brucei, a parasite transmitted by the bite of a tsetse fly. Trypanosome infection induces a severe transcriptional downregulation of tsetse genes encoding for salivary proteins, which reduces its anti-hemostatic and anti-clotting properties. To better understand trypanosome transmission and the possible role of glycans in insect bloodfeeding, we characterized the N -glycome of tsetse saliva glycoproteins. Tsetse salivary N -glycans were enzymatically released, tagged with either 2-aminobenzamide (2-AB) or procainamide, and analyzed by HILIC-UHPLC-FLR coupled online with positive-ion ESI-LC-MS/MS. We found that the N -glycan profiles of T. brucei -infected and naïve tsetse salivary glycoproteins are almost identical, consisting mainly (>50%) of highly processed Man3GlcNAc2 in addition to several other paucimannose, high mannose, and few hybrid-type glycans. In overlay assays, these sugars were differentially recognized by the C-type lectins mannose receptor and DC-SIGN. We also show that salivary glycoproteins bind strongly to the surface of transmissible metacyclic trypanosomes. We suggest that although the repertoire of tsetse salivary N -glycans does not change during a trypanosome infection, the interactions with mannosylated glycoproteins may influence parasite transmission into the vertebrate host.