近日，山东大学糖工程技术研究中心蒋绪恺副研究员与莫纳什大学Jian Li教授团队合作在《计算与结构生物技术杂志》 （Computational and Structural Biotechnology Journal, JCR Q1, 5-year IF: 7.409）上在线发表了题为“Coarse-grained simulations uncover Gram-negative bacterial defense against polymyxins by the outer membrane”的研究论文。糖工程技术研究中心蒋绪恺副研究员为本文第一作者和共同通讯作者，山东大学国家糖工程技术研究中心为第一单位和通讯单位。
革兰氏阴性菌的细胞外膜是抵御抗生素作用的关键屏障。认识细菌外膜的结构-功能关系是开发新一代抗生素药物的关键。由于细胞膜结构的复杂性和流动性，传统的生物化学和结构生物学方法难以获得细胞膜的三维结构模型，因此革兰氏阴性细菌抵御抗生素药物的分子机制尚不清楚。
利用计算结构生物学手段，该研究开发了近原子分辨率的细菌外膜三维结构模型，利用大规模的分子动力学模拟和伞状取样技术，首次阐明了细菌外膜与不同浓度多粘菌素相互作用的热动力学机制，发现钙离子介导的脂质多糖（LPS）分子间的交联相互作用构成了多价阳性抗生素药物跨膜运动的主要自由能能垒，这可能是革兰氏阴性超级细菌广谱耐药的关键机制。
多粘菌素B1(蓝色)与Ra LPS外膜相互作用
该研究工作感谢山东大学高性能计算云平台提供的计算资源，感谢山东大学国家糖工程技术研究中心肖敏教授和微生物技术国家重点实验室王禄山教授的重要支持。
蒋绪恺副研究员长期致力于生物膜系统结构功能的研究，并将理论发现应用到抗感染药物的实践之中。近两年在Advanced Science, JBC, Journal of Antimicrobial Chemotherapy, ACS Infectious Diseases等国际重要期刊上连续发表多篇论文。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2001037021002890
微信公众号
