结构生物化学实验室

热烈祝贺杨宏波、侯文韬和程梦婷在Nature Communications上发表论文


日期:2018-01-20     浏览:2352次

中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心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Spr0693Spr0694-0695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115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,可以将抗生素从依次跨过内膜、周质腔、外膜转运到细。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Spr0694-0695Spr0693的三维结构,是第一个革兰氏阳性菌MacAB-like药物外排泵。Spr0694-0695位于细胞膜上,不同经典的ABC转运蛋白,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Spr0695Spr0693的底物转运通道,而且发现Spr0695的跨膜与胞外区之间的一个alpha螺旋控制了通道的开关,转运过程所需能量Spr0694水解ATP提供。该工作不仅发现了一类新的革兰氏阳性菌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。

中国科大周丛照教授、陈宇星教授、江永亮副教授为该论文的共同通讯作者。中国科大博士生杨宏波、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