由英国圣安德鲁斯大学与加拿大圭尔夫大学主导的国际研究团队,通过整合钻石光源同步辐射与紫外光谱技术,首次在分子水平上解析了细菌利用糖聚合物分子标尺逃避宿主免疫的精准调控机制。该成果发表于《自然·结构和分子生物学》,揭示了这一40年前即被提出的生物聚合调控模型的原子级细节。
研究发现,细菌通过一种刚性卷曲螺旋蛋白复合物精确控制糖聚合物链长,这一过程类似窗帘制造中的裁剪机制。圣安德鲁斯大学的詹姆斯·奈史密斯教授指出,该标尺的长度直接决定了聚合物的合成终止点,其缺失将导致细菌外膜结构紊乱。这一机制在包括耐药菌、病毒及寄生虫在内的病原体中普遍存在,与免疫逃逸密切相关。
团队利用晶体学与小角X射线散射技术解析了标尺的三维结构,并通过紫外光诱导实验验证了其长度变化与聚合物合成动态调控的因果关系。该发现不仅为开发靶向分子标尺的抗菌药物提供了结构基础,还为工业聚合反应的精准控制开辟了新途径。
参与者罗哈纳·胡赛音博士强调,多技术平台的整合验证了此前仅存于理论的分子标尺模型,其可编辑性将成为未来抗耐药性药物设计的关键靶点。该研究同时为化学合成领域提供了生物调控聚合的仿生策略。