梅毒螺旋体中BamA同源蛋白TP_0326的结构研究

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梅毒螺旋体中BamA同源蛋白TP_0326的结构研究

β-barrel膜蛋白是革兰阴性菌的一种外膜蛋白，在细菌的存活和致病过程中发挥多种功能，由β-barrel装配机器（β-barrel assembly machinery，BAM）负责装配。BamA是BAM的核心组成部分，介导外膜蛋白的插入酶功能，是β-barrel膜蛋白向细菌外膜内插入的一条可能路径。梅毒螺旋体外膜蛋白TP_0326是梅毒螺旋体中一个真正的外膜蛋白，具有BamA特征性的双重拓扑结构。美国康涅狄格大学健康中心Luthra等对TP_0326的结构特点进行了深入研究。免疫荧光分析结果显示，在完整的梅毒螺旋体中只有TP_0326的β-barrel区域含有表面暴露表位。利用淋球菌BamA构建TP_0326的同源性模型，模型分析结果显示，β-barrel区域的开口被一个含有3 个大型细胞外环状链（L4、L6、L7）的拱形结构覆盖。L4含有大量的带电荷残基，是拱形结构的主要表面-接近区域。L7是一个含有聚丝氨酸片段的双层结构。L6插入β-barrel折叠中，但缺乏一个其他BamA所含有的锚定L6的VRGF/Y启动子。免疫荧光分析和调理吞噬分析结果证实,L4确实暴露于细菌表面，而且是调理素的作用靶点。免疫印迹和ELISA结果证实，L4是二期梅毒的实验兔和梅毒患者血清中抗体的免疫功能位点。利用外膜中表达TP_0326的大肠埃希菌进行抗体捕捉实验，结果进一步证实L4具有表面接近性。研究者还发现，在L4序列的593号位点发生了由亮氨酸变为谷氨酰胺的突变，这一突变影响了梅毒患者血清中抗体的黏附能力。该研究是第一次利用“结构-发病机制”的方法研究梅毒螺旋体外膜蛋白的拓扑结构。［J Bacteriol,2015,197（11）:1906-1920.］

（中国医学科学院北京协和医学院皮肤病医院 吴凡 王千秋摘译）