结核分枝杆菌酚醛糖脂(PGL)在宿主细胞膜中形成分子锥体的多尺度机制研究

来自国际团队的研究人员通过分子动力学模拟(MD)与固态核磁共振(NMR)技术，揭示了结核分枝杆菌(Mtb)酚醛糖脂(PGL)通过形成锥形结构破坏宿主细胞膜层状相、诱导非层状六角相转变的分子机制。该研究首次发现PGL通过糖基端锚定膜磷脂维持定位的特性，为理解病原体糖脂调控宿主免疫应答提供了新视角。

　　

致病性结核分枝杆菌(Mtb)的糖脂成分在侵袭巨噬细胞过程中扮演关键角色，其通过调控宿主细胞膜结构与功能重塑免疫应答。最新研究聚焦于高毒力菌株包膜中的酚醛糖脂(PGL)，采用多尺度分子模拟与固态¹³C NMR技术联用策略，揭示PGL与结构相似的PDIM脂质类似，能在膜内形成锥形分子构象。这种特殊空间排布显著削弱膜层状相稳定性，驱动体系向反向六角相(H_II)转变。

区别于PDIM的动态行为，分子动力学轨迹清晰显示PGL分子通过携带糖链的末端"锚定"于膜磷脂磷酸基团，这种独特定位模式有效抑制了脂质翻转运动(flip-flop)。研究发现不仅拓展了对PGL生物物理功能的认知，更暗示其可能通过双重机制参与免疫调控：既直接改变宿主膜物理特性，又通过暴露糖基表位被免疫受体识别。固态NMR获得的²H序参数与模拟数据高度吻合，为锥形分子诱导膜曲率变化的假说提供了实验证据。