大肠杆菌主要多药外排泵 AcrB 的动力学行为

多药外排转运蛋白，特别是属于抗性—结节—分裂（RND）家族的转运蛋白，通常表现出非常广泛的底物特异性，并在固有抗生素抗性以及随着表达水平的增加，在革兰氏阴性细菌的抗性增强中发挥重要作用。然而，迄今为止尚未能够确定这些重要泵的动力学行为。这部分是因为这些泵形成了横跨细胞质膜和外膜的三部分复合体，具有外膜通道和周质适配蛋白，因此不确定孤立组分蛋白的行为是否反映了该多蛋白复合体中蛋白的行为。在这里，我们使用含完整多蛋白复合体 AcrB-AcrA-TolC 的大肠杆菌完整细胞，通过评估药物在周质中的浓度、由周质β-内酰胺酶的水解速率以及外排速率与内流速率和水解速率之差来测量不同头孢类药物的动力学常数。硝基转移酶外排显示出约 5 微摩尔的 K(m)，几乎没有合作行为迹象。然而，对于显示出较低亲和力的其他化合物（头孢噻吩、头孢曼多和头孢罗定），动力学显示出强正合作性，这与该三聚体泵的旋转催化模型是一致的。对于非常亲水的头孢唑林，外排几乎没有迹象。