可收縮注射系統(tǒng)（Contractile Injection Systems, CISs）是一類非常重要的細胞穿刺納米元件，它與噬菌體的可收縮尾部有著高度的相似性。細菌中許多結構如六型分泌系統(tǒng)T6SS及R-type pyocins都屬于此類裝置，它們被認為在細菌致病性中扮演了十分重要的角色。

來自發(fā)光桿菌的Photorhabdus virulence cassette （PVC）代表一類廣泛分布于細菌和古細菌中的細胞外CIS（extracellular CIS，eCIS）。金奇課題組與北京大學高寧課題組通力合作，通過合成生物學及冷凍電鏡技術，報道了一個完整的eCIS裝置結構，該工作通過局部重構的方式獲得了PVC各部分的精細結構，包括預收縮狀態(tài)的基板復合物（C6對稱，3.5 Å）、固定內(nèi)外筒的帽子結構（C6對稱，3.8 Å）、內(nèi)外筒復合物（螺旋對稱，2.9 Å）以及收縮狀態(tài)的外筒結構（螺旋對稱，3.7 Å），并進一步重構了優(yōu)勢長度PVC裝置的中等分辨率的整體結構（6.2 Å）。結構分析發(fā)現(xiàn)，這個大小超過10 MDa的裝置類似于一個簡化的T4噬菌體尾部結構，多數(shù)組成元件與T4尾部具有基因同源性，并進行了簡化和基因融合。另一個重要發(fā)現(xiàn)是，末端的帽子結構與內(nèi)管的最頂層對接，并用六個伸展臂與外筒結合，從而將內(nèi)外筒一起鎖定在預收縮狀態(tài)。此外，該工作利用生化檢測及負染電鏡對各個亞基缺失的PVC裝置的組裝情況進行觀察，以此提出了PVC的組裝模型。該工作提供的大量豐富結構信息對該類eCIS的作用機制研究提供了一個框架。eCIS因為其發(fā)揮功能時位于胞外，并且相比于其它的分泌系統(tǒng)組成成分簡單，具有潛在的應用前景，該結構的闡釋為進一步將這類納米裝置用作生物或治療應用中的傳遞工具奠定了基礎。