PqiABC形成跨膜桥接通道,介导革兰氏阴性细菌包膜中磷脂的双向转运

由 root 提交于 周五, 09/18/2026 - 00:47
革兰氏阴性细菌中甘油磷脂在内膜与外膜之间的运输机制仍知之甚少。在大肠杆菌中,由紫精诱导的(paraquat-inducible,Pqi)通路由内膜蛋白PqiA、跨越周质空间的MCE家族蛋白PqiB以及外膜脂蛋白PqiC组成,被认为参与了这一过程。有研究提出,这些组分可组装形成四级复合物,构成一条连接内膜与外膜的连续通道。在本研究中,我们利用中子反射技术以及带耗散监测的石英晶体微天平,在平面双层膜仿生体系中对PqiABC进行了动态结构分析。该方法揭示,PqiABC可组装成一种稳定的、跨越细胞包膜并锚定于两层膜上的复合物,这与其被提出的导管结构相一致。此外,通过将中子反射技术与互补性的荧光检测实验相结合,我们证明PqiABC能够介导甘油磷脂的被动运输,支持膜之间的双向脂质交换。综上,这些发现确立了PqiABC作为一种跨膜桥接的脂质运输系统,并为细菌包膜中甘油磷脂被动平衡的机制提供了直接证据。

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# PqiABC形成跨膜桥接通道,并介导革兰氏阴性细菌包膜中的双向磷脂转运

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doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751761

Hannah E. Johnston¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Luke A. Clifton² ²卢瑟福·阿普尔顿实验室;

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Charlotte B. Wilson¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Pooja Sridhar¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Abdulaziz Alzahrani¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Adam Colyer¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Richard Logan¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Stephen C. L. Hall³ ³卢瑟福·阿普尔顿实验室ISIS中子与μ子源

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David J. Hardy¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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Timothy J. Knowles¹ ¹英国伯明翰大学生物科学学院,B15 2TT;

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通讯作者: t.j.knowles{at}bham.ac.uk

## 摘要

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## 摘要

革兰氏阴性细菌内膜与外膜之间甘油磷脂的转运机制仍未得到充分理解。在大肠杆菌中,由内膜蛋白PqiA、跨越周质的MCE家族蛋白PqiB以及外膜脂蛋白PqiC组成的百草枯诱导型(paraquat-inducible,Pqi)通路,被认为参与了这一过程。已有研究提出,这些组分可组装形成四级复合物,构成连接内膜与外膜的连续通道。

在本研究中,我们利用中子反射率技术以及带耗散监测的石英晶体微天平,在平面双层膜仿生系统中对PqiABC进行了动态结构分析。该方法揭示,PqiABC可组装成稳定的、跨越细菌包膜的复合物,并锚定于两层膜上,这与其所提出的通道结构相一致。

此外,我们结合中子反射率技术与补充性的荧光检测方法,证明PqiABC能够介导甘油磷脂的被动转运,支持膜之间的双向脂质交换。综上,这些发现确立了PqiABC作为一种桥接膜的脂质转运系统,并为细菌包膜中甘油磷脂被动平衡机制提供了直接证据。

## 利益冲突声明

## 脚注

https://doi.org/10.5281/zenodo.21507815

## 基金资助信息

Wellcome Trust,223728/Z/21/Z BBSRC,BB/S017283/1,BB/Y513179/1。 ISIS中子与μ子源,2400063,2510121,2520401,2610416

## 版权

本预印本的。

本文依据CC-BY 4.0国际许可协议公开发布。

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发布于2026年9月17日。

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Hannah E. Johnston, Luke A. Clifton, Charlotte B. Wilson, Pooja Sridhar, Abdulaziz Alzahrani, Adam Colyer, Richard Logan, Stephen C. L. Hall, David J. Hardy, Timothy J. Knowles

bioRxiv 2026.09.15.751761; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751761

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bioRxiv 2026.09.15.751761; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751761


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751761v1?rss=1

🏷️ 革兰氏阴性细菌 PqiABC复合物 跨膜脂质运输 甘油磷脂转运 细菌包膜