Cell Research:中科院大肠杆菌抗药性研究新进展

2015-08-11 佚名 生物谷

2015年8月4日,中国科学院生物物理研究所的张凯和赵永芳等人最近合作在Cell Research发表了题为“Substrate-bound structure of the E. coli multidrug resistance transporter MdfA”的研究成果,报告了他们在大肠杆菌MFS家族的多药物外排蛋白MdfA结构方面的最新研究。众所周知,细菌感染是困扰全人类的健康问题之一。

2015年8月4日,中国科学院生物物理研究所的张凯和赵永芳等人最近合作在Cell Research发表了题为“Substrate-bound structure of the E. coli multidrug resistance transporter MdfA”的研究成果,报告了他们在大肠杆菌MFS家族的多药物外排蛋白MdfA结构方面的最新研究。

众所周知,细菌感染是困扰全人类的健康问题之一。虽然自从青霉素问世以来,人类凭借抗生素的发明有效缓解了这一问题。然而,随之而来的细菌抗药性却让许多努力付之东流。因此,抗药性相关的机制研究及对策已成为世界卫生组织和各国政府共同关注的问题。经过多年研究,国内外科学家发现在细菌众多抗药机制中,最普遍的一种机制是利用细胞膜上的多个药物外排泵,将抗生素外排出细胞。因此,研究抗生素相关转运机制在开发新型抗生素和克服细菌抗药性的课题中有着重要意义。

由于大肠杆菌MFS家族的多药物外排蛋白MdfA是抗药机制研究中的经典模型,因此对该蛋白结构的解析有助于深入认识细菌的药物外排机制。张凯课题组成功解析了MdfA-氯霉素以及MdfA与多个底物类似物复合物的高分辨率晶体结构(最高2.0 埃)。这在MSF家族中,药物底物与转运蛋白复合物的晶体结构的报道仍属首次。MdfA形成12次跨膜螺旋的拓扑结构,含有由3次跨膜螺旋重复结构形成的两个结构域,底物结合口袋位于两个结构域的界面处。通过突变实验,该研究组在细胞水平上对氯霉素的结合位点进行了研究,验证了多个对底物结合及质子化位点起关键作用的氨基酸残基。同时赵永芳课题组利用单分子荧光共振等方法验证了晶体结构中的观测。基于对该家族蛋白中多个保守的序列模体进行的结构和功能分析,张凯、赵永芳等人提出了一个基于膜电位的、底物-质子逆向转运的分子机制,为进一步认识广谱性抗药转运蛋白的一般工作原理奠定了实验和理论基础。

原文出处:

Jie Heng1,2, Yan Zhao.et al.Substrate-bound structure of the E. coli multidrug resistance transporter MdfA.Cell Research.2015

阅读全文

相关资讯

J Infect Dis:超免疫牛初乳抗CS17抗体可预防肠毒素性大肠埃希氏菌感染

肠道致毒性大肠杆菌(ETEC)通常会引起生活在发展中国家的儿童和前往这些地区的旅行者的腹泻。ETEC的特点是集落因子(CFs)介导肠道附着力。我们评估了牛大肠IgG(bIgG)抗体对CF、CS17或C

Nature:细菌对肠癌突变直接作用首次确定

科技日报北京 2 月 27 日电 (记者张梦然)据英国《自然》杂志 27 日发表的一篇癌症学论文,欧洲科学家团队通过对类器官展开的全基因组测序首次明确,结直肠癌的一个特殊突变特征与细菌感染有关。这一特征能直接追溯到一种特定的大肠杆菌菌株,而它在 20% 的健康人体内都存在。

LANCET INFECT DIS:初级保健中抗菌素管理教育计划对社区广谱β-内酰胺酶的大肠杆菌引起的感染的长期影响

目前,关于基层医疗机构中,比如社区,抗菌素管理计划(ASPs)的生态效应和可持续性的证据很少。 本研究的目标是通过优化抗生素的使用来确定多模式,教育性的ASP是否能够长期可持续发展并降低社区中由产生广谱β-内酰胺酶的大肠杆菌引起的感染发生率。

Sci Rep:素食者和非素食者泌尿系统感染风险研究

泌尿系统感染(UTI)主要是大肠杆菌通过肠道-粪便-尿道上行途径引起的。最近的研究发现引起UTIs的大肠杆菌株系(肠外致病大肠杆菌ExPEC)与肠道致病性菌株和正常的共生菌株不同。进一步的研究发现,包括家禽和猪肉的肉类是ExPECs的主要来源。素食主义者不吃肉,并且理论上应该更少的接触ExPEC。然而,目前还没有研究调查是否素食者的饮食能够减少UTI的风险。最近,有研究人员调查了素食者饮食与UTI

Nat Commun:复发性尿路感染中大肠杆菌ST131系群体动态研究

复发性尿路感染(rUTIs)是极度常见的,且大约25%的女性在她们的起始感染后1年内经历复发。大肠杆菌ST131是一种具有全球多种耐药性的抗性克隆,并且与rUTI的高发病率相关。最近,有研究人员在一名患有rUTI的女性中展示了ST131群体动态情况,时间从1970s开始,动态展示时间为5年。研究人员通过使用全基因组测序方法,鉴定了一个与rUTI和粪便菌群持久性有关的土著无性菌系(P1A),为rUT

Int J Antimicrob Ag:抗生素处方增加 UTI相关大肠杆菌菌血症发病率也增加!

2018年8月,英国学者在《Int J Antimicrob Agents》发表一项生态学研究,探讨了初级医疗抗生素处方治疗尿路感染(UTI)、大肠杆菌菌血症发病率和抗生素耐药之间的相关性。