细菌的耐药性系指细菌对某些抗菌药物产生的耐受性，是当今威胁全球人类健康的主要隐患之一。目前越来越多的病原菌对市面上常用的抗生素产生了耐药性，有研究表明每年约有70万人因细菌的这种对抗生素的耐药性而死亡，且这一数字还在持续增长。因此，针对新型抗生素的研发以及加强对抗生素使用的监管俨然已成为各个国家和地区要面临的共同挑战。　　细菌通常都可利用多种方法来躲避抗生素和其他有害物质的毒害作用，其中最基本的方法就是利用细胞膜上的多药物抗性蛋白(MDR transporter)将体内的抗生素排出体外。目前已知的多药物抗性蛋白主要包括五大家族，腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白)就是其中的一种。ABC转运蛋白是一类跨膜蛋白，其主要功能是利用ATP水解产生的能量将多种底物转运穿过细胞膜。ABC转运蛋白具有保守的功能结构域和多样化的生物学功能，在原核及真核生物中都有广泛分布。近几年的研究结果表明人类多种疾病，如免疫缺陷、癌症等都与ABC转运蛋白的病变相关，如人源的P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）就与人类白血病的发生相关。因此，对于这类转运蛋白结构及转运机制的研究受到广泛关注。　　MsbA蛋白是革兰氏阴性细菌体内的、与人源P-gp蛋白同源的一类ABC转运蛋白，主要作用是将两亲性的底物如LPS的前体从细菌内膜的胞内侧转运到周质腔侧。到目前为止，MsbA蛋白已经有多种构象的结构被报道，但有关其在脂环境中转运过程中的构象变化机制仍然存在争议。因此，在本课题中，我们利用单分子荧光共振能量转移技术来研究MsbA蛋白在去污剂、脂质体和纳米盘这三种不同环境中的构象之间的差异以及MsbA蛋白在ATP水解循环过程中的构象在这三种环境中分别是如何变化的。通过smFRET实验，我们初步认为MsbA蛋白在三种不同环境中其构象分布具有很大的差异;MsbA蛋白的核苷酸结合结构域在脂质体中比在去污剂和纳米盘中更加灵活，动态变化更加明显;MsbA蛋白的跨膜结构域在去污剂中的动态变化比在脂质体和纳米盘中的更频繁、剧烈;通过将MsbA蛋白与ATP和钒酸盐同时孵育来模拟ATP刚水解后的状态，我们得到一个MsbA蛋白介于胞内完全开口和胞内完全关闭这两个构象之间的一个胞内半关闭的中间态，且这一中间态不能通过加入ADP和钒酸盐来实现。　　此外，我们还利用单分子荧光共振能量转移技术研究了大肠杆菌Ⅰ型菌毛的组装机制。FimD蛋白位于革兰氏阴性菌的外膜上，对Ⅰ型菌毛组装的起始过程至关重要。通过smFRET实验，我们得出结论:FimD蛋白在apo状态时其NTD结构域与CTD2结构域彼此靠近，FimD蛋白处于非活性状态;FimD蛋白的NTD结构域识别并结合FimC-FimH，Plug结构域从β桶内部下到周质空间，激活FimD蛋白，从而起始菌毛的组装过程。