讯近日，中山大学附属第一医院外科实验室王文见教授与英国East Anglia大学Prof. Changjiang Dong研究团队合作，在国际上首次揭示了革兰氏阴性细菌外膜蛋白β-桶状装配机器(beta-barrel assembly machinery, BAM)复合物的整个结构(由5个蛋白组成)，发现BAM的五个亚基(BamA至BamE)先构成一个环状结构，然后通过“旋转和插入”机制将外膜蛋白嵌插入细菌外膜，这是他们围绕耐药细菌防御屏障的“阿基里斯之踵”研究的又一次重大突破。研究成果以论文形式发表在Nature.(2016; 531:64-69)，题目是Structural basis of outer membrane protein insertion by the BAM complex。王文见教授与Prof. Changjiang Dong为共同通讯作者。

在世界范围内，感染性疾病已成为第二大死因。随着耐碳青霉烯、多粘菌素等类抗菌素的革兰氏阴性菌的出现，人们强烈意识到研究细菌尤其是革兰氏阴性细菌耐药发生机制的迫切性。

革兰氏阴性菌细胞外膜主要由脂多糖(LPS)、磷脂以及嵌插入脂质双分子层的外膜蛋白构成，它是细菌抵抗抗生素和人类免疫系统攻击的防御屏障。外膜蛋白是细菌外膜的主要功能行使者，它们大多数为β-桶状结构，需要BAM系统折叠、嵌插入细菌外膜。破坏BAM系统的功能可阻止外膜蛋白的正常组装，从而导致细菌死亡。

由于缺少包含BAM系统全部组分的复合物结构，BAM系统各组分的准确功能以及它们如何协同转运、折叠、嵌插外膜蛋白进入细菌外膜的分子机制一直难以被阐明。

上述研究成果不但揭示了外膜蛋白的折叠、嵌插机制，而且为设计防治超级耐药菌感染的新型抗生素提供了新靶标和结构基础。由于人类线粒体外膜蛋白的组装机制与革兰氏阴性细菌一致，而线粒体外膜蛋白功能异常与 、帕金森病和其他一些神经退行性疾病等密切相关，因此该研究成果还有助于阐明人类相关疾病发生的分子机制。

该研究结果是他们继揭示革兰氏阴性细菌外膜蛋白LptD/E转运、嵌插脂多糖(LPS)的分子机制在Nature (Nature. 2014; 511:52-56。共同通讯作者)发表后的又一研究成果。

论文链接：

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Nature.+2016%3B+531%3A64-69