PloS One:李永泉等揭示酵母多重耐药性分子新机制

1月6日,国际著名杂志PloS One在线刊登了浙江大学李永泉教授的最新研究成果“A Mutation in Intracellular Loop 4 Affects the Drug-Efflux Activity of the Yeast Multidrug Resistance ABC Transporter Pdr5p,”文章中,研究人员揭示了酵母多重耐药性新的分子机制。

李永泉教授是浙江大学生物化学研究所所长,研究方向主要是微生物次级代谢和微生物制药,近年来主持和主要参与了国家重大新药创制重大专项、国家973计划等,主持与参与了有机酸L-酒石酸、抗生素纳他霉素与达托霉素、免疫抑制剂他克莫司的研究开发,取得了多项产学研合作成果;相继在国际众多著名杂志Applied and Environmental Microbiology、Journal of Bacteriology、FEBS Letters、Plos one上发表了数篇SCI文章。

ABC-transpoters是可以转运多种物质的膜蛋白,通过ABC-transpoters介导的外排外源性物质成为微生物耐药性的一种主要机制,在酿酒酵母中有大量的ABC-transpoters,Pdr5p就是其中一种,它通过转运的方式外排药物,主要来为细胞解毒;拓扑学预测Pdr5p携带着两个高度防水的跨膜结构域(NBDs)和两个核酸结合位点(TMDs);Pdr5p如何识别并且运输物质的机制目前尚不清楚。以前的研究表明,对Pdr5p的NBDs或者TMDs进行定点突变,可以使得某些单核苷酸凸显其功能,这些研究重点在于揭示ATP水解作用或者结合作用,以及通过膜转运物质等的机理。

作者先前的工作表明,病原菌株YJM789中的Pdr5p因为自身的序列趋异而导致功能部分缺失,进一步研究发现,TMD2片段中的序列趋异可以导致病原菌株YJM789对氟康唑和放线菌酮敏感,YJM789含有部分预测的C-末端的NBD和编码PDR5蛋白的C-末端TMD编码序列。

文章中,作者发现临床上的一株菌YJM789中的Pdr5p丧失了外排吡咯和放线菌酮的能力,为了研究氨基酸的改变对整体蛋白功能的影响,作者进行了一系列研究,最终发现TMD2片段YPDR5的突变可以影响多药耐药性蛋白Pdr5p的功能,研究结果揭示细胞内4环的A1352位点的突变可以导致外排泵外拍能力的明显下降。