【摘 要】
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在全球范围内,随着抗生素滥用现象越来越严重,越来越多的致病菌表现出多种耐药性。因耐药细菌感染而导致死亡的人数在逐年攀升,迫切需要研究出新型抗菌制剂。噬菌体及其裂解酶因高效且专一的杀菌能力,使其在新型抗菌试剂的研发中展现出非凡活力。粪肠球菌（Enterococcus faecalis,简称E.faecalis）属于革兰氏阳性菌,又名粪链球菌,是一种普遍存在于人或动物肠道、口腔及生殖道内的正常菌群,当
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在全球范围内,随着抗生素滥用现象越来越严重,越来越多的致病菌表现出多种耐药性。因耐药细菌感染而导致死亡的人数在逐年攀升,迫切需要研究出新型抗菌制剂。噬菌体及其裂解酶因高效且专一的杀菌能力,使其在新型抗菌试剂的研发中展现出非凡活力。粪肠球菌（Enterococcus faecalis,简称E.faecalis）属于革兰氏阳性菌,又名粪链球菌,是一种普遍存在于人或动物肠道、口腔及生殖道内的正常菌群,当其在体内异位寄生时可引起人的心内膜炎、脑膜炎、败血症、泌尿道感染及化脓性腹部感染等多种疾病。近年来由于多重耐药性粪肠球菌的频繁出现导致抗菌治疗愈发困难,人类健康受到巨大威胁。在前期的研究中,噬菌体裂解酶Lys IME-EF1能够高效的裂解E.faecalis,尤其对近30株临床上引起多种疾病的致病性粪肠球菌具有高效的裂解活性,显示出具有巨大的潜在应用价值。研究发现Lys IME-EF1的N端为CHAP结构域（cysteine,histidine-dependent amidohydrolases/peptidases domain）,中间为一段Linker区,C端为细胞壁结合结构域（Cell-wall binding domain,CBD）。为了阐述Lys IME-EF1高效裂解粪肠球菌临床株的分子机理,我们通过X-射线晶体衍射确定了它的三维结构。出人意料的是,裂解酶Lys IME-EF1显示出独特的三维结构,其整体结构由一分子全长的Lys IME-EF1和额外的三分子CBD形成异源四聚体,通过深入分析这一新颖的结构,发现在Lys IME-EF1基因ORF内502-504位编码的甲硫氨酸密码子（ATG）的上游有一个核糖体结合位点（Ribosomal binding site,RBS）,这是导致Lys IME-EF1额外三分子CBD产生的原因。随后,研究发现Lys IEM-EF1独特的异源四聚体结构赋予其高效裂解粪肠球菌临床株的能力,破坏Lys IME-EF1 CBD四聚体结构几乎消除了其对粪肠球菌临床株的裂解能力。在此基础上,本研究通过流式细胞分筛技术以及细胞裂解实验等方法找到了Lys IME-EF1 CBD结合细胞壁的关键氨基酸。总之,该研究首次从结构与功能角度阐明了粪肠球菌噬菌体中的单个基因编码多组份裂解酶的作用机理,对多重耐药性粪肠球菌的抗菌药物开发具有重大意义。
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