近日，中国科学院生物物理研究所张凯课题组和赵永芳课题组合作，首次成功解析了大肠杆菌MSF家族中药物底物与转运蛋白复合物的晶体结构，进一步认识了广谱性耐药转运蛋白的工作机制。 
        细菌的药物耐受性是当今全球面临的最主要的公共健康威胁之一，其相关的机制研究及对策已成为世界卫生组织和各国政府共同关注的问题。细菌耐药机制有多种形式，最普遍的一种机制就是利用细胞膜上的多个药物外排泵，将抗菌药外排出细胞。大肠杆菌MFS家族的多药物外排蛋白MdfA是耐药机制研究中的范例，对该蛋白结构的解析有助于深入认识细菌的药物外排机制。 
        张凯课题组成功解析了MdfA-氯霉素以及MdfA与多个底物类似物复合物的高分辨率晶体结构。研究发现，MdfA形成12次跨膜螺旋的拓扑结构，含有由3次跨膜螺旋重复结构形成的两个结构域，底物结合口袋位于两个结构域的界面处。通过突变实验，该研究组在细胞水平上对氯霉素的结合位点进行了研究，验证了多个对底物结合及质子化位点起关键作用的氨基酸残基。同时，赵永芳课题组利用单分子荧光共振等方法验证了晶体结构中的观测。基于对该家族蛋白进行的结构和功能分析，他们提出了一个基于膜电位的、底物-质子逆向转运的分子机制，为进一步认识广谱性耐药转运蛋白的一般工作原理奠定了实验和理论基础。 
        据悉，研究成果发表在近日出版的《细胞·研究》上。