百日咳是一种具有高度传染性的人类疾病,它的病原体是革兰氏阴性菌---百日咳博德特氏菌. 该病原体的一种重要毒性因子BrkA(Bordetella serum-resistance killing protein A)作为自转运蛋白家族的一员,赋予病原菌血清抗性能力,并调节菌体与宿主的吸附. 在本项目研究中, 我们解析了BrkA β 跨膜结构域衍射分辨率达3埃的晶体结构. BrkAβ的三维结构是由12个反式 β片层形成的筒状结构,高约70埃,其椭圆横截面的尺寸为19埃×27埃. 其中胞外loop L4形成了一个特殊的发卡结构.观察BrkA β结构域在晶体中的排列方式,我们发现此结构正好插入相邻 BrkA β分子的孔道中.此外, 我们还首次发现了由loop L4与β-strands S5,S6形成的疏水腔. 分析表明这个疏水腔是所有自转运蛋白存在的普遍结构特征. 我们在结构分析的基础上设计了一系列突变体,并通过实验证明了该疏水腔对于BrkA passenger(毒性因子)的转运十分重要. 此晶体结构有助于正确理解自转运蛋白的分泌与组装机制,而且为抗百日咳药物设计提供了潜在的靶点.