孙飞研究组关于百日咳杆菌抗血清蛋白A跨膜结构域的研究成果

　　百日咳多发于幼儿，但近年来青少年和成人感染率也发生增高。据世界卫生组织报道，全球每年有2～4千万的儿童感染病例，其中20～40万的感染者会死于此疾病。另一方面，虽然此病多发于发展中国家，但是越来越多的研究表明，它会在全球范围内感染儿童、青少年和成年人。百日咳杆菌是该病的病原菌，目前针对其致病蛋白的商业疫苗Pa能够在一定程度上预防该病的发生。研究发现百日咳杆菌中存在多个致病蛋白，特别是其抗血清蛋白A（BrkA）在抵御宿主免疫清除方面上发挥重要的作用，因此针对BrkA的药物和疫苗开发就显得十分重要。

　　百日咳抗血清蛋白A是一种自转运蛋白（autotransproter），全长大小为103KD，包括N端很短的信号肽、中间很大的效应结构域（Passenger Domain，PD）和C端保证PD结构域正确通过细菌外膜分泌的β桶结构域。孙飞研究组与英国Glasgow大学Neil W.Isaacs教授合作，利用晶体学方法解析了BrkA的β桶跨膜结构域（BrkAβ）的晶体结构，在结构分析的基础上通过大量的突变实验研究了BrkA将其效应结构域通过细菌外膜分泌出去的必要因素。研究发现，在BrkA的β桶结构域的胞外侧，其L4结构环、S5和S6结构片层上的疏水氨基酸形成了一个疏水面，这个疏水面对于BrkA正确分泌PD非常重要；进一步分析发现这一结构特征也存在于其他细菌（如绿脓杆菌）的自转运蛋白中，并具有很高的结构保守性，因此这项研究对于开发针对此类蛋白结构特征的新药具有很好的借鉴意义。该研究成果被英国老牌生化杂志Biochemical Journal收录并于今年五月发表（http://www.biochemj.org/bj/ev/435/0577/bj4350577_ev.htm）。BrkAβ的早期晶体生长工作是由已经从生物物理所毕业的霍艳武博士完成的，翟宇佳副研究员是这项研究工作的主要完成人，张凯同学对这个膜蛋白的结构解析做出了重要贡献。

　　近日，该研究成果被加拿大医药研究资讯公司Global Medical Discovery (http://globalmedicaldiscovery.com/) 选中作为Key Scientific article (http://globalmedicaldiscovery.com/category/key-scientific-articles/)。 该机构成立于2002年，其团队成员来自全球顶尖的学术机构和医药工业界，其目标是致力于给读者提供关于医药开发的最新发现和突破方面的资讯，给学术机构和医药工业界提供一个交流创新思想的平台，介绍一流的科学家和医药工业界精英。该机构每周会从20，000多篇发表在peer reviewed 杂志上的文章中挑选出十几篇文章作为Key Scientific articles。作为有影响力的机构，其研究资讯被全球排名前20的药物开发公司以及众多研究机构所关注，每月有近8万次的浏览量，因此被作为Key Scientific articles的研究成果将在医药界获得更大的关注，这对于成果转化和新药开发具有促进作用。

（科技处报道）

（2011年9月30日）

（供稿人：孙飞组 陆久维）