新霉素是一种口服活性抗生素,通过结合
ATPase亚基中的
ATP结合位点来抑制DNA促旋酶。尽管新霉素对革兰氏阳性病原体有效,但由于存在含脂
多糖的外膜(作为渗透屏障),因此
新生霉素对革兰氏阴性
生物的活性有限。使用对新霉素敏感的大肠杆菌带有渗漏的外膜的菌株,我们鉴定了对新霉素抗性增强的突变体。出乎意料的是,未发现增加新霉素抗性的突变会改变旋回酶,但会改变为脂
多糖(LPS)转运提供动力的
ATPase。共晶体结构,生化和遗传证据表明新霉素直接结合该
ATPase。Novobiocin不结合
ATP结合位点,而是结合
ATPase亚基和LPS转运蛋白的跨膜亚基之间的界面。这种相互作用增加了LPS转运蛋白的活性,进而改变了外膜的渗透性。我们认为,新霉素将成为了解
ATP水解如何与LPS转运相结合的有用工具。