研究揭示了革兰氏阴性细菌如何构建外膜以类似于防弹衣

发表在《科学进展》杂志上的一项新研究揭示了像大肠杆菌这样的革兰氏阴性细菌如何构建它们的外膜以类似于防弹衣，这对抗生素的开发具有深远的影响。

牛津大学生物化学系的ColinKleanthous教授领导了这项跨学科研究，牛津大学和伦敦大学学院的同事做出了贡献。他们对大肠杆菌的外膜进行了显微镜检查，以了解它对多种抗生素提供保护的分子基础。大肠杆菌会引起肺炎、尿路感染和败血症等感染，由于多药耐药性而众所周知，这些感染很难治疗。

外膜由两种堆叠在一起的脂质组成，这种不寻常的排列被认为是使膜对抗生素产生抗药性的唯一原因。除脂质外，外膜还含有许多蛋白质，细菌依靠这些蛋白质来获取营养和排泄废物。教科书经典地显示这些蛋白质随机分布在膜中，对其稳定性或结构几乎没有贡献。

Kleanthous教授及其同事的发现源于他们提出了一个简单的问题：蛋白质相互作用在外膜的结构完整性中是否起任何作用?

尽管在细菌中进行研究在技术上具有挑战性，但他们使用最先进的实验方法与计算机模拟相结合，成功地回答了这个问题。通过用光反应化学物质标记外膜内蛋白质的外表面，他们发现不仅每个蛋白质都被一圈堆叠的脂质包围，而且这些脂质与相邻的膜蛋白共享。

更令人惊讶的是，由此产生的混杂蛋白质-脂质-蛋白质复合物网络跨越整个细菌表面，并嵌入其中的六角形晶格，让人联想到用于加强保护性防弹衣的那些。