- 5 次围观
多重耐药病原体亟需新的耐药性破解策略。寡芳基酰胺类化合物白菌素（albicidin）和吡咯并苯二氮杂卓类化合物（pyrrolobenzodiazepines，PBDs）具有彼此无关的骨架结构，然而在许多革兰氏阴性菌中，二者均可被albA基因产物中和：AlbA是一种响应白菌素并可自我上调的MerR家族因子，而较小的AlbAS则是其独特的配体结合结构域（ligand-binding domain，LBD）本身。AlbA如何将配体感知与转录激活相耦联，至今仍不明确。在本研究中，我们采用整合性的多学科研究方法阐明了这一机制，并表明白菌素和PBDs可诱导不同的响应。晶体结构显示，与C8位相连的PBDs结合于AlbAS中央隧道的N端和C端亚结构域（分别为NTD和CTD），其结合构象由C8侧链的化学性质决定。这种可塑性使AlbAS能够以纳摩尔级亲和力隔离多种PBDs。冷冻电镜结果显示，AlbA以一种自抑制二聚体形式存在，其中一个相互作用臂封闭了另一单体隧道的NTD端，从而将PBD的结合限制在CTD区域，而DNA结合结构域（DBDs）则保持可移动状态。白菌素的结合与这种构象不相容；相比之下，作为CTD塞子的PBDs并不会扰动自抑制状态与具有启动子活性的状态之间的天然平衡。我们通过对RNAP-DNA-AlbA复合物进行冷冻电镜观察，解析了后者的结构。PBDs能够在体外阻断白菌素介导的增强作用，因此可作为白菌素的耐药性破解协同伙伴，并为克服依赖albA的寡芳基酰胺类抗生素耐药性提供了一条途径。
多药耐药病原体亟需新型的破除耐药策略。寡芳基酰胺类抗生素阿尔比西丁（albicidin）和吡咯并苯二氮杂卓类化合物（pyrrolobenzodiazepines，PBDs）具有彼此无关的骨架，然而在许多革兰氏阴性菌中，二者均可被albA基因产物中和：其中包括阿尔比西丁响应型、自我上调的MerR家族因子AlbA，以及其独特的配体结合结构域（ligand-binding domain，LBD）单独存在时形成的较小蛋白AlbAS。AlbA如何将配体感知与转录激活相耦联，长期以来一直未被阐明。在本研究中，我们采用整合性的多学科方法解析了这一机制，并揭示阿尔比西丁与PBDs可诱导不同的响应。晶体结构显示，与C8位相连的PBDs结合于AlbAS中央通道的N端和C端亚结构域（分别为NTD和CTD），其结合构象由C8侧链的化学性质所决定。这种可塑性使AlbAS能够以纳摩尔级亲和力隔离多种PBDs。冷冻电镜结果表明，AlbA以一种自抑制二聚体形式存在：其中，一个相互作用臂封闭了另一亚基通道的NTD端，从而将PBD的结合限制在CTD区域，而DNA结合结构域（DNA-binding domains，DBDs）则具有动态可动性。阿尔比西丁的结合与这种构象排列不相容；相较之下，作为CTD“塞子”的PBDs并不会扰动自抑制态与启动子活性态之间的天然平衡。我们通过冷冻电镜在RNAP-DNA-AlbA复合物中观察到了后者。通过在体外阻断阿尔比西丁介导的增强作用，PBDs可作为阿尔比西丁的破除耐药协同伙伴，并为克服依赖albA的寡芳基酰胺类抗生素耐药性提供了一条途径。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.753095v1?rss=1
🏷️ MerR家族调控因子 抗生素耐药 配体选择性 转录激活 冷冻电镜结构 结构生物学