您当前位置:首页 > 智库 > 科研进展

研究揭示细菌发动蛋白IniA调控结核耐药的新机制

2019-09-03     来源:中国科学院

  8月29日,中国科学院院士饶子和率领的上海大发5分6合彩票-好运3分6合官方大学科研团队与中国科学院生物物理研究所研究员胡俊杰课题组合作,在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表题为Mycobacterial dynamin-like protein IniA mediates membrane fission 的研究论文。他们率先解析了一线抗结核药物——异烟肼诱导蛋白IniA的晶体结构,发现其具有典型的细菌发动蛋白(dynamin)构象,并发挥膜分裂的功能,由此揭示了IniA 蛋白参与药物耐受的新机制,对解决结核病耐药性问题具有重要指导意义。

  结核病是由结核分枝杆菌感染引发的一种致命性传染病。人类与结核病抗争的历史已逾150余年,自从上个世纪中叶起,一些有效药物被发现并用于治疗结核病,然而耐药性问题日益凸显,急需找到应对之策。IniA 蛋白是分枝杆菌中能被异烟肼诱导的重要蛋白,与结核杆菌对异烟肼的耐药性紧密相关,但其结构、功能以及参与药物耐受的机理一直都是空白。

  该研究中,团队成员利用X射线晶体学手段成功解析了耻垢分枝杆菌IniA蛋白的apo状态和GTP结合状态的三维空间结构,发现IniA 蛋白折叠属于细菌发动蛋白(bacterial dynamin-like protein, BDLP)超家族。IniA 具有一段柔性的脂质结合序列(lipid-interacting loop),可以与带负电荷脂类相互作用从而定位至细胞膜上。与其他发动蛋白不同的是,IniA在溶液中并不形成核苷酸依赖性的二聚体,但膜定位的IniA显示出核苷酸非依赖性的组装。进一步实验证明IniA具有改变膜形态的能力,并行使GTP依赖的膜分解。

  细菌发动蛋白家族的分子活性长期以来有较大争论,由于在构架和进化上接近线粒体融合素(Mitofusin, MFN),这类蛋白一直被认为可以介导膜融合,而该研究清楚地阐明细菌发动蛋白具有膜分裂而不是膜融合的能力。

  细菌发动蛋白的解析虽然有较多进展,但其生理功能也一直困扰着研究人员。IniA的突变体药物耐受实验最终揭示IniA通过介导膜结合和膜分裂引起药物耐受。由于异烟肼等通过抑制结核杆菌细胞壁合成使质膜变得不稳定。IniA可能通过类似内吞的方式修复质膜损伤。这些发现首次揭开了IniA 蛋白的神秘面纱,预示着原始的内吞可能在细菌中已经出现,也为解决结核病耐药性问题提供了新的线索。

  饶子和团队长期致力于我国新发再发传染性疾病病原体的结构生物学研究,这是该团队在抗结核领域取得的又一重要研究成果。上海大发5分6合彩票-好运3分6合官方大学博士研究生王满福和南开大学博士毕业生郭向阳为论文的共同第一作者,上海大发5分6合彩票-好运3分6合官方大学免疫化学研究所副研究员李俊、生物物理所胡俊杰为论文的共同通讯作者。该研究得到大发5分6合彩票-好运3分6合官方部先导项目、重点研发计划、“973”计划、国家自然科学基金和中科院基金项目的大力支持。

  文章链接

 

  图示:膜融合与膜分裂的反应模式图。代表性的融合发动蛋白和分裂发动蛋白的晶体结构,其中该研究解析的IniA结构由红框显示。

【免责声明】本网站发布的资料部分来源于互联网,转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网络投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如果您发现网站上有侵犯您的知识产权的作品,请与我们取得联系,我们会及时修改或删除。

返回大发5分6合彩票-好运3分6合官方网首页>>


文章关键字: 结核  细菌  蛋白

本页地址:http://zhuanyifenqian.cn/pit/kyjz/20190903/1601339.html
热门点击:
  • 中国科大等实现海森堡极限精度的一般信道参数测量
    中国科大等实现海森堡极限精度的一般信道参数测量

    中国科学院|2019.08.08

      中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子精密测量研究中取得新进展。该团队李传锋、项国勇研究组与香港中文大学教授袁海东在一般非对易信道参数测量中,通过量子控制主动调控非对易的量子信道,国际首次以海森堡精度实现一般非对易信道参数的测量。该研究成果于7月26日在线发表在国际期刊《物理评论快报》上。  精密测量是科学与技术发展的主要驱动力。当前,传统精密测量技术中最先进的激光干涉引力波天文

    热度:
    热度:

  • 上海光机所在PtSe<sub>2</sub>半导体向半金属转变的层数依赖特性研究中获进展
    上海光机所在PtSe2半导体向半金属转变的层数依赖特性研究中获进展

    中国科学院|2019.08.22

      近期,中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室研究员王俊课题组在二硒化铂(PtSe2)超快载流子动力学及其半导体向半金属转变的层数依赖特性研究方面取得进展,为过渡金属硫化物的非线性光学性质研究以及在光子学方面的应用提供了理论和实验指导。相关研究成果作为当期内封面文章发表在Laser & Photonics Review [13, 8, (2019)]期刊上。  作为过渡金属硫化

    热度:
    热度:

  • 国家天文台北京-亚利桑那巡天发布DR3版本数据
    国家天文台北京-亚利桑那巡天发布DR3版本数据

    中国科学院|2019.08.22

      近日,中国科学院国家天文台北京-亚利桑那巡天(BASS)团队向全世界发布第三版数据,这是BASS项目组发布的最终版本数据。该版本包括了所有的观测数据并使用了最新的数据处理软件。BASS是由国家天文台BATC课题组主导的国际合作图像巡天项目。项目负责人为国家天文台研究员周旭、副研究员邹虎以及亚利桑那大学教授樊晓晖。该巡天计划的重要目的是为下一代宇宙暗能量光谱巡天项目(DESI)提供选源星表。  

    热度:
    热度: