活大肠杆菌史上最明晰结构图提醒总编辑圈点

  许多细菌的外膜是反抗抗生素的强壮屏障，是细菌对药物发生抗药性的首要的要素。据25日宣布在《美国国家科学院院刊》上的论文，研讨人员记录了有史以来最明晰的活细菌图画，提醒了其外膜的结构。

  研讨显现，革兰氏阴性菌的保护性外膜外表或许有斑块。外膜包含细密的蛋白质构建块网络，由不含蛋白质的斑块替换摆放组成。这些斑块富含糖链（糖脂）分子，使外膜坚持严密。

  这是一项重要的发现，由于革兰氏阴性菌坚韧的外膜阻挠了某些药物和抗生素浸透细胞。科学家们以为，包含鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌以及沙门氏菌和大肠杆菌等肠杆菌科细菌在内的一类细菌，其抗药性比耐药金黄色葡萄球菌（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）等革兰氏阳性菌要挟更大，部分原因就在于外膜。

  为了更好地了解这一结构，科学家们用一根针尖只要几纳米宽的细小的针在活大肠杆菌上划了一道。由此得到的细菌外表的分子结构图画显现，细菌的整个外膜都挤满了由蛋白质构成的微孔，这些孔答应养分的东西进入而阻挠毒素进入。

  图画还显现，外膜有许多好像不含蛋白质的斑块。这些斑块含有通常在革兰氏阴性细菌外表发现的糖脂。

  研讨人员标明，教科书上关于细菌外膜的图片显现，蛋白质以一种无序的方法散布在膜上，与膜的其他构件很好地混合在一起。此次的图画标明，现实并非如此，而是含有糖脂的斑块从富含蛋白质的外膜网络中别离出来，就像油与水别离相同，在某些情况下，会在细菌的外膜上构成缝隙。这标明，外膜或许并不是彻底覆盖了整个细菌，或许并不难被打破，但也或许会存在更强或更弱的斑驳，这些斑驳能成为抗生素的靶点。

  论文通讯作者、伦敦大学学院教授巴特·霍格诺姆标明，这在某种程度上预示着现在能开端研讨这种结构是不是以及怎么样影响外膜的功用、完整性和对立生素的抗药性。

  研讨小组还估测，这些发现或许有助于解说细菌如安在坚持严密保护性屏障的一起仍能快速成长：在适合条件下，大肠杆菌在20分钟内就可进行一次割裂。他们提出，糖脂斑块或许比蛋白质网络答应更多的膜扩展，使膜更简单习惯细菌一向增加的巨细。

  几十年前人们已发现，大肠杆菌等许多其他细菌都有一层外膜。具有外膜的细菌，往往对立生素有更高的反抗力。此前的研讨标明，细菌的外膜强度惊人，自身也是一面化学盾牌。盾牌究竟是怎样的结构，它的缺点在哪？这次，科研人员得到了活细菌的最精密画像，并调查到了它的外膜结构。含有糖脂的斑块从富含蛋白质的外膜网络中别离出来，并在某些当地构成缝隙。这些缝隙有何意义，是否能协助研制出更有特性的“矛”，就要看科研人员的下一步研讨了。