噬菌体裂解蛋白如何“卡住”细菌翻转酶

抗生素耐药性已成为全球健康挑战，因此亟需寻找新的药物靶点。MurJ是细菌细胞壁生物合成过程中一种关键的脂质II翻转酶（负责将脂质II分子翻转到细胞膜的另一侧），它是一个极具潜力但研究尚不充分的抗菌靶点。目前已知的革兰氏阴性（双膜）细菌MurJ抑制剂，是来自裂解性单链RNA噬菌体M（SglM）和PP7（SglPP7）的单基因裂解蛋白（Sgls，这类蛋白由单个基因编码，能导致细菌裂解）。SglM和SglPP7具有不同的进化起源，且氨基酸序列上没有相似性。本文阐述了这些噬菌体编码的Sgls抑制MurJ的共同机制。研究人员测定了与MurJ结合的SglM和SglPP7的结构，并从预测的噬菌体长江3号（Changjiang3）中发现了第三种独特的靶向MurJ的Sgl（SglCJ3），同时对其进行了结构表征。结果显示，这三种Sgls通过趋同进化，利用MurJ上的共同作用界面将其“困住”在周质开放构象（即面向细菌周质空间的开放状态），这一发现为新型抗菌药物的设计提供了重要途径。