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生物机器在机械载荷下运行，因此需要一种既能同时抵抗外力又能保持功能动态性的结构架构。IV型菌毛（T4P）是细菌丝状结构，在马达驱动的回缩过程中会承受较大的拉伸力。在本研究中，我们结合冷冻电子显微镜、分子动力学模拟、光镊以及功能分析，阐明了T4P机械适应的结构基础。 我们解析了铜绿假单胞菌T4P的2.8 Å冷冻电镜结构，并将其与跨六种细菌菌株的比较性全原子模拟相结合，从而鉴定出一个保守的承力静电网络。模拟结果预测，该网络能够调节丝状结构在载荷下的弹性；这一发现随后通过单丝力谱实验得到验证。通过实验性重构这些相互作用，我们获得了超刚性的菌毛：其能够正常组装，但表现出受损的抽动运动能力。综上，我们的研究揭示了抗力结构架构与可逆超分子适应性之间的结构性权衡。
IV型菌毛中的一种结构性权衡平衡了机械韧性与超分子适应性 | bioRxiv
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IV型菌毛中的一种结构性权衡平衡了机械韧性与超分子适应性
Chia-Ni Gani Tsai，Laure Le Blanc，Fouad Mohamed Fouad Elgebely，Zainebe Al-Mayyah，Michael Nilges，Alexandre Persat，Yasaman Karami
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.02.736100
Chia-Ni Gani Tsai 1 洛桑联邦理工学院；
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发布于 2026年7月4日。
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IV型菌毛中的一种结构性权衡平衡了机械韧性与超分子适应性
Chia-Ni Gani Tsai，Laure Le Blanc，Fouad Mohamed Fouad Elgebely，Zainebe Al-Mayyah，Michael Nilges，Alexandre Persat，Yasaman Karami
bioRxiv 2026.07.02.736100； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.02.736100
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IV型菌毛中的一种结构性权衡平衡了机械韧性与超分子适应性
Chia-Ni Gani Tsai，Laure Le Blanc，Fouad Mohamed Fouad Elgebely，Zainebe Al-Mayyah，Michael Nilges，Alexandre Persat，Yasaman Karami
bioRxiv 2026.07.02.736100； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.02.736100
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.02.736100v1?rss=1
🏷️ IV型菌毛 铜绿假单胞菌 冷冻电镜 机械韧性 分子动力学模拟 抽动运动