耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）是主要的臨床致病菌之一,其引發(fā)的感染難以治療甚至可能致死。由于近些年抗生素的濫用,出現(xiàn)了對所有的β-內(nèi)酰胺類藥物都具有抗性的MRSA菌株。研究表明金黃色葡萄球菌細(xì)胞壁主要成分胞壁酸是引起耐藥性的關(guān)鍵因素之一。在革蘭氏陽性菌中,胞壁酸是一類共價(jià)連接在肽聚糖上的陰離子多聚物。胞壁酸在細(xì)菌分裂、生物膜形成、宿主定殖以及細(xì)菌感染等過程中起著重要作用。因此,胞壁酸合成路徑中的關(guān)鍵酶是新型抗菌藥物的重要靶點(diǎn)。在金黃色葡萄球菌中,胞壁酸合成前體是N-乙酰葡糖胺修飾的多聚核糖醇長鏈,其通過共價(jià)鍵連接在錨定在細(xì)胞膜上的脂質(zhì)載體Und-PP上。該Und-PP連接的多聚核糖醇長鏈前體先在細(xì)胞內(nèi)完成合成,最后通過ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白TarGH翻轉(zhuǎn)出細(xì)胞膜。因此,TarGH是最具潛力的抗生素靶標(biāo)之一,其抑制劑得到了廣泛研究。先導(dǎo)化合物小分子Targocil是近期被鑒定出來特異性抑制TarGH效率較高的抑制劑,但是其抑制的分子機(jī)制并不清楚。因而,迫切需要解析TarGH的結(jié)構(gòu)來闡明其轉(zhuǎn)運(yùn)分子機(jī)制和Targocil的抑制機(jī)制。我們通過冷凍電鏡方法,解析了金黃色葡萄球菌WTA翻轉(zhuǎn)酶TarG... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１金黃色葡萄球菌（３）??

?第１章研宄背景???ｔ＼＼?ｉ?／?°－ａｎＵ９ｅｎ??Ａ?ＬＰＳ?Ｂ?§?１＾??Ｐｅｐｔｉｄｏｇｆｙｃａｎ??（ＭＪ?Ｓ〇ｌＳ〇?Ｐｅｒｉｐｌａｓｍ??Ｇｒａｍ－ｐｏｓｉｔｉｖｅ?Ｃｙｔｏｐｌａｓｍ?Ｇｒａｍ－ｎｅｇａｔｉｖｅ??圖１．２．１革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁示意圖（６７）??圖注：左圖為革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁示意圖，右圖為革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁示意圖??革蘭氏陰性菌比革蘭氏陽性菌多了一層細(xì)胞外膜，該層膜的膜外葉由脂多糖??（ＬＰＳ）構(gòu)成。而革蘭氏陽性菌的肽聚糖（Ｐｅｐｔｉｄｏｇｌｙｃａｎ，ＰＧ）層厚度明顯厚于??陰性菌，同時(shí)還具有壁酸（Ｔｅｉｃｈｏｉｃａｃｉｄ，ＴＡ）成分（圖１．２．１）。壁酸包括胞壁??酸（ＷａｌｌＴｅｉｃｈｏｉｃａｃｉｄ，?ＷＴＡ）和磷壁酸（Ｌｉｐｏｔｅｉｃｈｏｉｃａｃｉｄ，ＬＴＡ）。ＷＴＡ?通過??共價(jià)鍵錨定在肽聚糖上，而ＬＴＡ則通過脂錨定成分固定在細(xì)胞膜上（６９）。由于??屬于革蘭氏陽性菌，因此其細(xì)胞壁主要有三種成分：肽聚糖、胞壁酸和??磷壁酸。??１．２．２胞壁酸??１．２．２．１胞壁酸簡介??ＷＴＡ是革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁中的一種陰離子多糖聚合物（６９），在某些細(xì)菌??中其含量可高達(dá)整個(gè)細(xì)胞壁質(zhì)量的６０％?（７０，?７１）。ＷＴＡ不僅維持了細(xì)菌的細(xì)胞形??態(tài)（７２），而且在細(xì)菌很多的生命活動中具有重要作用，比如細(xì)胞分裂、生物膜??形成、細(xì)菌定殖和感染宿主等等（７３，?７４）。已有研宄表明，ＭＲＳＡ對于ｐ－內(nèi)酰胺??類抗生素的抗性需要ＷＴＡ的參與（７５）。此外，在某些菌種中ＷＴＡ還能夠調(diào)節(jié)??細(xì)菌對陽離子類抗生素的敏感性（７６，?７７）。由于ＷＴＡ在細(xì)菌致病中有

?但是研宂者卻能從除去細(xì)胞壁的細(xì)菌細(xì)胞中提取到ＴＡ（８０）。隨后這種“細(xì)胞內(nèi)”??的ＴＡ被鑒定出定位在細(xì)胞膜上（８１），并因此被命名為“ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｔｅｉｃｈｏｉｃ??ａｃｉｄｓ”。隨著研宄的不斷深入，這一組分最終更名為ＬＴＡ（８２－８６）。??在ＬＴＡ被研宄的同時(shí)，ＷＴＡ的研宄也在進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)ＴＡ后，早期的ＷＴＡ研??宄回答了三個(gè)基本問題：第一，ＷＴＡ是否是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分；第二，ＷＴＡ??在細(xì)胞壁中的分布位置；第三，ＷＴＡ和肽聚糖連接方式。??＾?；??ｉＨｍ??圖１．２．２．２細(xì)胞壁的縱截面（７９）??圖注：圖ａ枯草芽孢桿菌細(xì)胞壁的縱截面（戊二醛鋨固定后，用鈾和鉛染色）??圖ｂ地衣芽孢桿菌細(xì)胞壁的縱截面（四氧化鋨固定后，用紅鈾顯色）??圖１．２．２．２中的兩張革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁的縱截面圖公布后，研宄人員開??始探索細(xì)胞壁具有層狀結(jié)構(gòu)的原因。１９６７年，Ｎｅｒｍｕｔ在研宄巨大芽孢桿菌時(shí)，??使用熱的甲酰胺（甲酰胺能夠提取多聚磷酸甘油醇）處理細(xì)胞壁，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞壁的??厚度和質(zhì)量下降了大約５０％，證明細(xì)胞壁中ＴＡ含量和ＰＧ含量大致相等（８７）。??６??


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