L型脓毒素通过抑制BAM复合物来杀死细菌，而无需侵入细胞

《Nature Communications》：L-type pyocins inhibit the BAM complex to kill without cell entry

　　

摘要

由于铜绿假单胞菌具有不可渗透的细菌外膜等天然防御机制，许多抗生素对其无效。本研究发现，名为L型脓毒素的蛋白质类抗生素可通过抑制细胞表面的β桶组装机器（BAM）复合物，阻止外膜蛋白的组装，从而杀死铜绿假单胞菌。通过单颗粒冷冻电子显微镜技术，我们发现L型脓毒素会与BamA的暴露区域结合，并释放出C端肽段，该肽段能够竞争性抑制BAM复合物，表明抗生素发挥作用无需进入细胞内部。我们结合遗传学、多组学技术和冷冻电子断层扫描技术，发现L型脓毒素或环肽类抗生素达罗巴克汀通过抑制BAM复合物，会引发多方面的转录组、蛋白质组和形态学变化。最终，BAM功能的抑制会导致细胞膜结构彻底崩溃，进而引发细胞死亡。这些研究结果证实了BAM是那些无需进入细胞的抗生素的潜在靶点，同时也为这类抗生素的开发提供了可设计的研发路径。