资环学院向泉桔参与完成的论文在《自然》上发表

03.07.2014  20:34
作者:资环学院 来源:资环学院

 
  近日,我校作为第三合作单位、资环学院新进教师向泉桔以第二作者的身份在国际一流学术杂志《自然》(Nature)上以Research Article的形式发表了论文《脂多糖在外膜上插入的结构基础》(Structural basis for outer membrane lipopolysaccharide insertion)。该研究成果报道了脂多糖转运蛋白复合体LptD/E的晶体结构,并且运用生化手段对其工作机理进行了研究。该刊物2013年影响因子为38.6。

  本研究由东英吉利亚大学 Dong Changjiang教授实验室主导,联合8所国内外科研机构合作完成。向泉桔老师参与完成了该工作中蛋白复合体表达纯化、晶体条件的筛选优化,数据收集等相关工作。向泉桔2013进入我校,目前在资环学院微生物系从事大型食(药)用真菌代谢机理和代谢产物的相关研究工作。

  脂多糖是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分之一,保护细菌免受恶劣环境和外界毒素(包括抗生素)侵扰。脂多糖在细胞内合成,由7个脂多糖转运蛋白(Lpt)负责将其由细胞内膜转运并正确定位整合到外膜上。LptD和LptE负责脂多糖在细胞外膜上的正确定位和整合。研究LptD和LptE的作用机制可以帮助设计针对革兰氏阴性细菌的药物,为药物研发提供坚实的理论基础。 本研究通过X-射线衍射得到LptD/E复合体的晶体结构,这一结构显示了LptD/E复合体协助脂多糖在外膜上的定位和整合的作用机制。LptD形成了一个含26段折叠的β-桶状结构,这也是已知的最大β-桶状结构。而LptE形成了一个卷,插入到LptD的桶状结构中。研究人员通过结构数据、分子动力学模拟和功能分析指出,脂多糖中的亲水O-抗原和核心多糖可以穿过上述桶状结构,而脂质A能通过LptD上的开口(位于β1和β26之间)插入到细菌外膜。这些研究结果不仅有助于人们进一步理解细菌的外膜组成,也有助于开发新药,解决日益严重的多重耐药菌。