编纂：碧荷
该研究结果近期发表在《美国国家科学院院刊》上：Bi S, Yu D, Si G, Luo C, Li T, Ouyang Q, Jakovljevic V, Sourjik V, Tu Y*, and Lai L* (2013) Discovery of novel chemoeffectors and rational design of Escherichia coli chemoreceptor speci?city. Proc Natl Acad Sci USA 110(42): 16814?16819。论文第一作者为前沿穿插研讨院定量生物学核心直博生毕双玉（2013届毕业生，导师来鲁华），第二作者为化学学院博士生余大启，定量生物学中央的直博生司光伟（2013届毕业生，导师欧阳颀、涂豫海）和李佟清也参加了部份工作。微流实验在配合者罗春雄副传授和欧阳颀教授试验室完成，FRET实验在协作者德国海德堡大学Victor Sourjik教授实验室实现。来鲁华教授、欧阳颀教学为北京大学-清华大学性命科学结合研究中央研究员。
? ??? 大肠杆菌化学趋势性受体经由设计改造后能够辨认新的配体。上图中以红色和绿色示意改造前后的细菌，螺旋状的蛋白质构造为放大的Tar受体胞质区（不同色彩的小球表现改革前后配体联合部位的变更），蛋白质顶部的青色跟绿色多面体示意两种不同配体。
为了研究受体因子结合与激发趋化信号的分子机制，实现对趋化受体专一性的理性设计, 该团队采取实验和盘算相结合的办法，筛选并发现了大肠杆菌趋化受体Tar的全新受体因子勾引剂和拮抗剂。首次发现的 Tar 受体拮抗剂为设计可能克制病原菌趋向性的抗菌剂供给了新思路。通过比拟拮抗剂与引导剂与趋化受体的结合模式，该研究发明了受体因子激发趋化信号的要害彼此作用，并提出了受体因子激发趋化信号的分子机制。在此基础上，该研究提出了趋化受体理性设计改变其专一性的策略。针对不能被野生型Tar受体感应的L-精氨酸，该团队通过公道的设计和改造成功地得到了可以感应L-精氨酸的Tar 渐变体。该研究进一步意识了大肠杆菌化学趋向性的分子机制，为懂得其它受体的信号传导机理奠定基础。同时，趋化受体理性设计的胜利为改造具备新型运动专一性和功能的细菌提供了新方式。
该项工作受到国度天然迷信基金委员会、科技部和北京大学的赞助。
化学趋向性是各类原核生物、真核细胞或者多细胞生物依据环境中化学物资的浓度梯度进行有向活动的景象,北大研修班。化学趋向性对细菌尤其主要，可以有利于它们在环境中寻找食品或者逃离有害物质。因为细菌的化学趋向性是最简略的行动之一，它已经成为研究细胞内信号转导分子机制的经典模型。趋化受体是感应环境中特定的受体因子并将信号传递给胞内下游组分的一类膜蛋白。设计趋化受体使细菌存在新的趋向专一性和功效将在生物工程以及合成生物学等范畴有普遍的利用。然而目前对于受体因子与趋化受体结合与激发趋化信号的分子机制并不明白，这使得通过基于结构的理性设计改造趋化受体的专一性，使之趋向新的目的化合物成为了宏大的挑衅。
北京大学化学与分子工程学院/定量生物学中心来鲁华教授课题组与定量生物学中心涂豫海课题组在最近的研究中揭示了大肠杆菌趋化受体Tar与受体因子结合并激发趋化信号的分子机制，并在此基本上首次实现了基于结构的感性设计转变趋化受体的专一性。
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