许多革兰氏阴性病原体使用粘附在外膜上的粘性丝状蛋白复合物(称为菌毛)附着在宿主细胞的表面聚糖上并引发感染。1 型菌毛和相关的菌毛属于泌尿路致病性大肠杆菌菌株中表征最明显的菌毛系统。来自泌尿致病性大肠杆菌菌株的粘附性 1 型菌毛是丝状、超分子蛋白质复合物，由短尖端纤维和长螺旋棒组成，由多达数千个主要菌毛亚基 FimA 拷贝形成。

  图：1型菌毛杆组装和体外组装抑制的最小机制。

  研究人员在体外重构了整个 1 型菌毛棒组装反应，在组装平台 FimD 存在下使用所有组成蛋白质亚基，并将迄今为止未表征的亚基 FimI 鉴定为不可逆组装终止子。根据 FimD 催化的亚基掺入的测量速率常数，研究人员还构建了完整的菌毛棒组装动力学定量模型。该模型可以可靠地预测组装的菌毛棒的长度分布，并且与体内组装的膜锚定菌毛的长度分布完全一致。结果表明，通过伴侣-引座途径形成的粘附菌毛的自然长度分布是由随机链终止反应引起的。此外，我们证明了 FimI 有助于将菌毛锚定到外膜上，并报告了 (i) FimI 与组装伴侣 FimC 复合物的晶体结构，(ii) 与 FimD 的 N 端结构域结合的 FimI-FimC 复合物，以及 (iii) FimI、FimA 和 FimC 之间的三元复合物，这为菌毛组装终止和 FimI 锚定菌毛提供了结构见解。

  参考来源：

  Giese C, Puorger C, Ignatov O, Bečárová Z, Weber ME, Schärer MA, Capitani G, Glockshuber R. Stochastic chain termination in bacterial pilus assembly. Nat Commun. 2023 Nov 24;14(1):7718. doi: 10.1038/s41467-023-43449-y. PMID: 38001074; PMCID: PMC10673952.