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幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）独特的鞭毛运动对其在人体胃部定植至关重要。研究人员利用冷冻电镜断层扫描、分子遗传学和生化方法研究 FlgY、PflA 和 PflB。结果发现它们形成辐 - 环网络，助力高扭矩产生。该研究为理解细菌在胃内生存提供新视角。
鞭毛运动对幽门螺杆菌（
Helicobacter pylori）穿透并定植于人体胃黏膜至关重要。幽门螺杆菌的鞭毛与大肠杆菌（
Escherichia coli ）和肠炎沙门氏菌（
Salmonella enterica）等模式系统中的鞭毛不同，因其存在许多未被表征的运动辅助蛋白，这些蛋白可能有助于幽门螺杆菌在胃黏膜中出色的迁移和持久定植能力。在本研究中，发现三种辅助蛋白（FlgY、PflA 和 PflB）在幽门螺杆菌鞭毛马达的转子和定子之间形成了独特的辐 - 环网络。重要的是，研究数据表明，这个辐 - 环网络在保留 18 个产生扭矩的定子复合体方面发挥着关键作用，从而最大化扭矩产生，使幽门螺杆菌能够进行强劲的运动。
幽门螺杆菌进化出了独特的鞭毛运动方式，以在人体胃部定植。幽门螺杆菌鞭毛的旋转由已知最大的细菌鞭毛马达之一驱动。除了在大肠杆菌和肠炎沙门氏菌中发现的核心运动组件外，幽门螺杆菌的鞭毛马达还拥有许多辅助组件，使细菌能够穿透胃黏液层。在本研究中，利用冷冻电镜断层扫描结合分子遗传学和生化方法，对三种辅助蛋白 FlgY、PflA 和 PflB 及其在幽门螺杆菌鞭毛组装和运动中的作用进行了表征。对 pflA、pflB 和 flgY 突变体以及野生型幽门螺杆菌的原位鞭毛马达结构进行比较分析后发现，FlgY 围绕 MS 环形成 13 重近端辐 - 环，而 PflA 和 PflB 形成 18 重远端辐 - 环，包围着 18 个产生扭矩的定子复合体。通过利用 AlphaFold 预测的结构、蛋白质 - 蛋白质相互作用和原位马达结构，构建了幽门螺杆菌马达的伪原子模型。该模型表明，FlgY 辐 - 环起到围绕旋转 MS 环的轴承作用，并作为稳定 PflA - PflB 辐 - 环的模板，从而能够招募 18 个定子复合体以产生高扭矩。总的来说，该研究揭示了 MS 环和定子复合体之间的这个辐 - 环网络如何使幽门螺杆菌具备独特的运动能力。由于这些辅助蛋白在弯曲杆菌门（Campylobacterota）中是保守的，研究结果为更广泛地理解极鞭毛如何帮助细菌在胃和肠道生态位中茁壮成长提供了帮助。
