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细菌通过各型分泌系统向靶细胞和环境中分泌效应蛋白，完成群体调控、侵入宿主、扰乱宿主免疫系统、对抗竞争者等重要功能，以在激烈的生存竞争中获取优势。其中，Ⅵ型分泌系统(typeⅥ secretion system，T6SS)具有与噬菌体尾部类似的注射器状结构，广泛分布于革兰氏阴性(G-)菌中，以依赖细胞接触的方式分泌毒性效应蛋白作用于靶细胞，在细菌的生存竞争以及逃避宿主攻击的过程中起到重要作用。铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的溶血素共调蛋白分泌岛Ⅰ(haemolysin co-regulated protein secretion islandⅠ，HSI-Ⅰ)编码的T6SS(H1-T6SS)向与其接触的G-菌分泌三种杀伤性效应蛋白(T6Sexported1-3，Tse1-3)。同时，为防止同种间的误杀并提升种群优势，铜绿假单胞菌自身产生三种相对应的免疫蛋白(T6S immunity1-3，Tsi1-3)。Tse3是一种胞壁质酶(muramidase)，特异性水解N-乙酰胞壁酸(MurNAc)和N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)间的β-1，4-糖苷键，从而破坏G-菌细胞壁肽聚糖(peptidoglycan)主链骨架使其溶解。而Tsi3则被分泌到铜绿假单胞菌的周质空间，以防止自身被同类分泌的Tse3杀伤。 本研究通过SAD法解析了Tse3-Tsi3复合物1.9(A)的晶体结构。结构显示，Tse3 C端的催化结构域采取可溶性裂解转糖基酶(soluble lytic transglycosylase，SLT)折叠。其表面发现三个钙离子结合位点，每一个都由6-7个氧原子配位，其中两个位于底物结合沟正中的非EF-hand结合位点，催化谷氨酸残基Glu250也处于配位壳层中。另一个钙离子结合位点类似经典EF-hand，位于底物结合沟的一端。金属离子结合在催化残基附近这一现象在胞壁质酶中尚属首次发现。由于钙离子的存在，需要大量酸性氨基酸残基与其配位，Tse3底物结合沟的表面呈负电性，与已知具有类似折叠的结构不同。这些都暗示了Tse3在切割β-1，4-糖苷键时利用了一种独特的、有钙离子参与的催化机制。 Tsi3是单结构域蛋白，显示出β三明治(β-sandwich)构架，在某种程度上类似免疫球蛋白折叠(immunoglobulin fold)。Tsi3以1∶1的结合比紧密结合在Tse3的催化结构域，界面上众多氢键和静电相互作用的形成提示两个蛋白高度特异的相互识别。Tsi3的三段富含带电残基的环(loop)深深插入Tse3的底物结合沟，在Tse3的活性位点附近形成局部氢键网络并将其完全堵塞和固定，形成了Tsi3灭活Tse3的结构机制。结合结构信息和Tsi3定点突变SPR实验结果发现，Tsi3与Tse3结合的解离常数达到10 nM级，基本等同于抗原-抗体对的亲和力。Tsi3对Tse3的结合抑制核心在于控制Tse3的活性残基Giu250，而Arg60的突变使Tsi3完全失去结合Tse3的能力，显示其为Tsi3识别Tse3的决定性残基。 本项研究揭示了铜绿假单胞菌Ⅵ型分泌系统用于生存竞争的效应-免疫对的作用机制，为设计更有针对性的抗菌药物和发展更加行之有效的控制病原菌的方法提供了可能途径，具有重要意义。