革蘭氏陰性細菌會在病人中引起耐藥性肺炎、血流感染和手術部位感染,近日,研究人員了解了它如何構建其外膜的一個關鍵組成部分,以此保護這些其免受免疫系統和抗生素的攻擊。這項新發現可以加速開發新的藥物來對付這些潛在的致命細菌。
革蘭氏陰性細菌用兩種主要的非蛋白成分--脂類和糖類--構建它們的外膜,它們共同形成了一個不可滲透的屏障。但科學人員不知道的是這個脂多糖成分是如何形成的。
利用最先進的單粒子低溫電子顯微鏡,研究人員能夠確定將脂質和糖連接在一起的酶(稱為O型抗原連接酶)的結構,以及兩種不同的功能配置。然后,結合遺傳學、生物化學和分子動力學實驗,研究小組了解到該酶如何定位脂質和糖類,以使它們能夠結合起來形成保護膜。
這種膜的構建是一個持續的過程,從革蘭氏陰性菌最初形成時開始,并隨著膜的自然降解和修復而繼續。這意味著不僅是在細菌生命周期的一個階段,科學家將會有很多機會去破壞膜。
研究員表示,在揭示了在抗藥性細菌中執行組裝脂多糖屏障的關鍵步驟的酶結構后,研究人員可以開始定制設計抑制這種保護膜的生物合成藥物。
該研究論文題為" Structural basis of lipopolysaccharide maturation by the O-antigen ligase.",已發表在《自然》期刊上。
前瞻經濟學人APP資訊組
論文原文:https://www.nature.com/articles/s41586-022-04555-x
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