小分子通过双向变构途径调控细菌ClpP蛋白酶的机制研究及其抗感染治疗意义

来自国际团队的研究人员针对细菌感染治疗的关键靶点ClpP蛋白酶，通过结构生物学、生物化学与计算生物学多学科交叉方法，揭示了小分子化合物通过顶端疏水口袋和内部催化位点双向激活ClpP的变构机制。该研究为开发新型抗菌药物提供了重要理论依据。

　　

细菌ClpP蛋白酶作为维持病原体毒力的关键分子，已成为抗感染治疗的新靶标。最新研究发现两类特殊小分子能通过截然不同的作用位点激活该蛋白酶：一类结合于蛋白酶顶端表面的疏水口袋，另一类则直接靶向内部催化活性中心。通过冷冻电镜结构解析、酶动力学分析和分子动力学模拟等前沿技术，科学家首次描绘出双向变构激活的分子蓝图——顶端结合的小分子引发构象波传递，而内部结合物则直接撬动催化中心。这种"里应外合"的协同机制导致ClpP丧失底物选择性，引发细菌蛋白质组的灾难性降解。特别值得注意的是，研究揭示了变构信号在七聚体环状结构中的双向传递规律，为设计能穿透细菌生物被膜的下一代^{变构抗菌剂}(allosteric antibacterial)提供了关键理论支撑。