课题名称 结核分枝杆菌糖转运蛋白的表达与纯化课题性质 radic;基础研究应用课题 设计型 调研综述 理论研究1.拟研究的问题结核病（tuberculosis，TB）是一种由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，Mtb）感染而引起的慢性传染病，在世界范围内每年都会造成超过百万的死亡病例，且耐多药和广泛耐药结核分枝杆菌菌株的出现给结核病的治疗带来了巨大的挑战[1]。
结核分枝杆菌的细胞壁结构独特且成分复杂，主要由肽聚糖( peptidoglycan，PG) 、分枝菌酸(mycolic acids, MA)和阿拉伯半乳聚糖( arabinogalactan，AG)构成，对病原体的生长存活、耐药性和致病性的产生有重要作用。
研究发现结核分枝杆菌基因组中的rv3781和rv3783基因编码的ABC转运蛋白( ATP- binding cassette transporter)可能参与了AG中半乳聚糖的合成和转运，本课题拟通过研究该蛋白复合物的结构与功能，揭示结核分枝杆菌细胞壁的生物合成分子机制，为抗结核药物的研发和结核病的临床治疗提供新的思路。
2.文献综述2.1 结核分枝杆菌细胞壁的结构结核分枝杆菌是一种兼性细胞内寄生菌，侵染人体后会进入巨噬细胞的吞噬体中，一方面结核分枝杆菌需要抵抗不利于其生长的外界因素[2]，另一方面结核分枝杆菌的生长繁殖需要从环境中获得营养物质，细胞壁在保护、调控物质转运、维持细菌的活性和致病性上发挥着至关重要的作用，这也使得在设计和筛选抗结核药物时广泛地将细胞壁作为作用靶点。
结核分枝杆菌是革兰氏阳性菌，但与其他革兰氏阳性菌不同的是其细胞壁中并无磷壁酸，结核分枝杆菌细胞壁中含量丰富的脂质和分枝菌酸构成了一道渗透性屏障，与细胞膜一同调控亲水性物质的转运，这样的结构让结核分枝杆菌对不利因素的抵抗能力更强。
结核分枝杆菌包膜的结构如图一所示。
细胞壁的核心结构主要由三种成分构成：肽聚糖的交联聚合物、高度分支化的阿拉伯半乳聚糖和长链分枝菌酸。
内膜的磷脂双分子层中包含有延伸至周质间隙的糖脂，非共价连接的糖磷脂和惰性蜡穿插在含有分枝菌酸的磷脂双分子层中，形成结核分枝杆菌细胞壁的外膜，细胞壁中的脂质成分可以使用有机溶剂进行提取，最外层的包膜主要由蛋白质和多糖组成[3]。
图一 结核分枝杆菌细胞壁结构2.2 阿拉伯半乳聚糖的生物合成阿拉伯半乳聚糖( AG )是一种由约100个单糖单位组成的复杂多糖，近年来通过研究阿拉伯半乳聚糖的生物合成发现了很多基础的糖基转移酶，但是阿拉伯半乳聚糖合成的拓扑过程还不明确，仍有待研究。
