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我院冯友军教授在ASM旗下刊物mBio发表研究论文

编辑: 张琪 时间:2018年04月12日 访问次数:524

   近日,冯友军教授作为通讯作者在美国微生物学学会(ASM)旗下的顶级刊物mBio(IF:7)发表了题为“An Evolutionarily-Conserved Mechanism for Intrinsic andTransferable Polymyxin Resistance”的研究长文(Research Article),这是冯友军教授入职浙大以来在该著名刊物发表的第四篇论文。

   相对于EptA介导天然粘菌素耐药,MCR-1和MCR-2则可导致获得性/转移性粘菌素耐药。通过对EptA,MCR-1与MCR-2这3个膜蛋白的深入功能分析,揭示了一个由12个关键氨基酸所构成的结构保守的PE底物分子侵入/结合的“孔穴”结构域(Cavity);体外生化实验以及体内耐药性测试等结果进一步凸显了EptA,MCR-1与MCR-2这3个蛋白具有相似的催化能力;类脂A的MALDI-TOF MS结果分析显示:体内表达EptA或MCR-1/2皆可重塑肠道细菌表面LPS的结构,进而赋予该细菌对粘菌素的耐药能力;模体互换实验(Domainswapping)指出了上述3个膜蛋白的TM 和PEA 结构域在功能上不能互换,暗示其进化的不相容性;上述实验结构构成了有力证据,支持了“固有耐药/获得性耐药共享了一个通用的生化机制”这一结论。该发现对于深入理解粘菌素耐药机制有重要意义。

   冯友军教授团队新近系列研究成果丰富了“MCR-1/2所介导的多粘菌素耐药”的理论知识,为“MCR耐药的防控”提供了基础理论和技术储备;警示了公共卫生部门急需重新审视“多粘菌素在兽医和临床上的合理使用”;同时亦从一定程度上缓解了由此所带来的当前公共卫生领域的恐慌。冯教授课题组当前的部分研究工作得到了华南农业大学刘雅红教授团队的通力合作,主要研究经费来自于科技部重点研发计划 (2016YFC1200100 & 2017YFD0500202) 的资助。 



图1:多粘菌素固有耐药与获得性耐药的分子生化机制

A.  EptA和MCR-1/2催化细菌表面类脂A的结构改变;B & C. EptA和MCR-1/2共性“乒乓催化”化学反应的工作模型;D.粘菌素敏感性的肠道细菌表面的结构模型;E.粘菌素耐药的肠道细菌表面的结构模型;F.阳离子型多肽类抗生素---粘菌素E的化学结构