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ECF(energy-coupling-factor)转运蛋白是一类新的ABC(ATP-binding-cassette)转运蛋白，主要存在于革兰氏阳性细菌中，负责多种维生素和微量元素的摄取。ECF转运蛋白是由跨膜的底物结合蛋白EcfS和ECF模块(ECF module)组成，其中ECF模块包含跨膜蛋白EcfT和胞内两个ATP结合蛋白EcfA和EcfA。ECF转运蛋白可以分为两类:Ⅰ类中，EcfS蛋白与其专一的ECF模块组装成转运蛋白复合体;Ⅱ类中，不同的EcfS蛋白能够共用同一套ECF模块。 近年来，虽然人们在ECF转运蛋白家族的结构生物学方面的研究取得了一些进展，但是其亚基组装方式和能量耦合机制以及底物转运机制等一系列科学问题尚未得到阐明。我们重组表达了短乳杆菌（Lactobacillus brevis）来源的，具有叶酸转运活性的Ⅱ类ECF转运蛋白复合体。解析了该复合体3.0(A)分辨率的晶体结构之后，发现其结构中没有结合底物和ATP，我们断定其处于朝内构象(inward-facing state)。该结构清晰地揭示了完整的ECF转运蛋白的三维空间结构:跨膜的部分为EcfS/T异源二聚体，而胞内的部分为EcfA/A异源二聚体。EcfS与细胞膜呈20°倾角，位于“L”形EcfT的开口中;EcfT上的呈“X”形的CH2-3(coupling helix2-3)锚定到EcfA/A蛋白的表面凹槽中。CH2和CH3上存在保守的XRX motif（R为精氨酸，X为短侧链的氨基酸），其在能量传递的过程中发挥重要的功能。 在此基础上，我们解析了源于粪肠球菌（Enterococcus faecalis）的叶酸结合蛋白EfFolT的底物结合状态的结构，分辨率为3.2(A)。EfFolT对叶酸的亲和力较高，解离常数为29.8 nM。通过结构和突变体分析，我们鉴定了和叶酸特异性相互作用的保守氨基酸。进一步，此结构与不结合叶酸的LbFolT结构对比表明，连接跨膜螺旋1、2的L1 loop在叶酸结合前后发生了很大的构象改变。基于生化和结构分析，我们提出在叶酸结合与释放的过程中，FolT上的L1 loop起着门控开关的作用。 通过对Ⅱ类ECF转运蛋白复合体三维结构的深入分析，我们揭示了Ⅱ类ECF转运蛋白家族能量耦合的机理，ATP水解所导致的EcfA/A的构象变化经由EcfT蛋白上的CH2-3传递到EcfS蛋白。并且，我们提出了该亚家族的工作模型，底物的转运是依靠EcfS蛋白在细胞膜内的翻转来实现的。随后的研究表明，L1loop作为门控开关调节着FolT的叶酸结合和释放。分析发现Ⅱ类EcfS蛋白通常都含有这个保守的L1 loop，因此该机制很可能在Ⅱ类ECF转运蛋白家族普遍存在。