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太阳成集团tyc234cc:太阳成集团tyc234cc发现一种新型革兰氏阳性菌药物外排泵

时间:2018-01-16 08:33:46 来源:太阳成集团tyc234cc|

  中国科学技术大学太阳成集团tyc234cc和生命科学学院周丛照教授、陈宇星教授课题组解析了肺炎链球菌中一种新型ABC转运蛋白(Spr0693和Spr0694-0695)的原子分辨率结构,揭示了革兰氏阳性菌抗药的一种新机制。该研究成果以“Structure of a MacAB-like efflux pump from Streptococcus pneumoniae”为题于2018年1月15日发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。

  药物外排泵是细菌抵御外界有毒物质的主要方式,而ABC转运蛋白是药物外排泵中的一种重要类型,它依靠ATP水解的能量将这些有毒物质排出。在大肠杆菌等革兰氏阴性菌中已经发现一种ABC类型的药物外排泵MacAB-TolC,可以将抗生素从胞内依次跨过内膜、周质腔、外膜转运到细菌外。但是,类似系统是否存在于革兰氏阳性菌中尚不清楚。

  周丛照教授、陈宇星教授课题组利用X-射线晶体学手段解析了肺炎链球菌中ABC转运蛋白Spr0694-0695和Spr0693的三维结构,是第一个革兰氏阳性菌中MacAB-like的药物外排泵。Spr0694-0695位于细胞膜上,不同于经典的ABC转运蛋白,它具有8次跨膜螺旋以及一个较大的胞外结构域;而Spr0693六聚体形成纳米管状结构,连接Spr0695与细胞壁。整合结构生物学、生物化学和微生物遗传学实验方法,鉴定了一条从Spr0695到Spr0693的底物转运通道,而且发现Spr0695的跨膜区与胞外区之间的一个alpha螺旋控制了该通道的开关,转运过程所需能量由Spr0694水解ATP提供。该工作不仅发现了一类全新的革兰氏阳性菌ABC转运蛋白的组织形式,而且阐明了药物外排的分子机理,为抗生素的设计和改造提供了结构基础。

  太阳成集团tyc234cc周丛照教授、陈宇星教授、江永亮副教授为该论文的共同通讯作者。太阳成集团tyc234cc博士生杨宏波、特任副研究员侯文韬和博士生程梦婷为该论文的共同第一作者。晶体衍射数据收集在上海光源完成。

  该工作得到科技部、国家自然科学基金委和中国科学院先导项目的资助。

  文章链接:
  
https://www.nature.com/articles/s41467-017-02741-4
 

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