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发布日期:2020年3月25日
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中国科大解析致病菌细胞壁成分胞壁酸翻转酶的结构和功能机制

本报讯 3月17日,中国科大陈宇星教授、周丛照教授和孙林峰教授课题组合作阐明了金黄色葡萄球菌胞壁酸翻转酶TarGH转运WTA的机制和TarGH特异性抑制剂Targocil的抑制机制。研究成果在线发表在微生物领域专业杂志mBio上。

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是主要的临床致病菌之一,其引发的感染难以治愈甚至可能致死。由于近年来抗生素滥用,出现了对所有的β-内酰胺类药物都具有抗性的MRSA菌株。研究表明S. aureus细胞壁主要成分WTA是引起耐药性的关键因素之一。在革兰氏阳性菌中,WTA是一类共价连接在肽聚糖上的阴离子多聚物。WTA在细菌分裂、生物膜形成、宿主定殖以及细菌感染等过程中起着重要作用。因此,WTA合成路径中的关键酶是新型抗菌药物的重要靶点。

基于结构,作者计算出了底物转运通道,通过对组成通道的氨基酸残基性质分析并结合生理实验,阐明了底物特异性识别机制。作者进一步通过生化实验和计算机模拟确定了Targocil结合TarGH的精确位点,并阐明了其抑制TarGH转运胞壁酸的分子机制。研究结果将为设计和优化针对MRSA的新型抗生素提供结构基础和理论指导。

 陈宇星教授、周丛照教授和孙林峰教授为论文共同通讯作者。博士毕业生陈黎和特任副研究员侯文韬为共同第一作者。

 

(中国科大微尺度物质科学国家研究中心 生命科学与医学部 科研部)