Переносчик п-аминобензоил-глутамата - P-Aminobenzoyl-glutamate transporter

Идентификаторы
СимволAbgT
PfamPF03806
TCDB2.A.68
OPM суперсемейство272
Белок OPM4r1i

В п-аминобензоил-глутаматный переносчик (AbgT) семья (TC № 2.A.68 ) представляет собой семейство белков-транспортеров, принадлежащих к суперсемейство ионных транспортеров (IT).[1][2] Семейство AbgT состоит из AbgT (YdaH; ТК № 2.A.68.1.1 ) белок Кишечная палочка и экспортер лекарств MtrF (ТК № 2.A.68.1.2 ) из Neisseria gonorrhoeae.[3][4] Первый белок, по-видимому, является скрытым в клетках дикого типа, но при экспрессии на плазмиде с большим числом копий или при экспрессии на более высоких уровнях из-за мутации он, по-видимому, позволяет поглощатьKм = 123 нМ; видеть Кинетика Михаэлиса – Ментен ) и последующее использование п-аминобензоил-глутамат как источник п-аминобензоат за п-аминобензоат ауксотрофы.[5] п-Аминобензоат является составной частью и предшественником биосинтеза фолиевая кислота. MtrF был аннотирован как предполагаемый насос для отвода лекарств.[4]

Структура

AbgT состоит из 510 аминоацильных остатков и имеет 12-13 предполагаемых трансмембранных α-спиральных гаечных ключей (TMS). MtrF имеет длину 522 а и имеет 11 или 12 предполагаемых TMS. Трехмерные структуры MtrF и гомолога YdaH были решены, и функциональные исследования показывают, что он является экспортером лекарств. Трехмерная структура показывает, что он имеет 9 ТМС с петлями входа шпильки.[6]

Кристаллические структуры:

Генетика

В abgT гену предшествуют два гена, abgA и abgB, которые кодируют гомологичные аминоациламиногидролазы и гидролизуют п-аминобензоил глутамат в п-аминобензоат и глутамат.[5] Из-за структурного сходства п-аминобензоил-глутатмат к пептидам, и ферментативная активность abgA и abgB генных продуктов, было высказано предположение, что AbgT также является переносчиком пептидов.[5] Демонстрация потребности в энергии предложила H+-зависимый механизм.[5] Экспрессия этих генов регулируется AbgR и неизвестным эффектором.

Функция

Как отмечалось выше, считается, что переносчики семейства AbgT вносят вклад в бактериальный биосинтез фолиевой кислоты путем импорта катаболита п-аминобензоил-глутамат для производства фолиевой кислоты. В 2015 году было идентифицировано около 13000 предполагаемых членов семьи.[7] Рентгеноструктуры в полный рост. Alcanivorax borkumensis YdaH (AbgT) и Neisseria gonorrhoeae Белки MtrF. Структуры показали, что эти два транспортера собираются как димеры с архитектурой, отличной от всех других семейств транспортеров, для которых доступны трехмерные структуры.[8] И YdaH, и MtrF представляют собой димеры чашеобразной формы с заполненным растворителем резервуаром, простирающимся от цитоплазмы на полпути через двухслойная мембрана. Протомеры YdaH и MtrF содержат девять трансмембранных спиралей и две шпильки, что указывает на вероятный путь транспорта субстрата.[7] Комбинация кристаллической структуры, генетического анализа и анализов накопления субстрата показала, что и YdaH, и MtrF ведут себя как экспортеры, способные удалять метаболит фолиевой кислоты. п-аминобензойная кислота из бактериальных клеток. Фактически было показано, что и YdaH, и MtrF участвуют как антибиотик оттокные насосы, обеспечивающие устойчивость бактерий к сульфонамидные антиметаболитные препараты. Возможно, многие перевозчики семейства AbgT действуют как экспортеры, оказывая сопротивление сульфаниламиды.[7]

Транспортная реакция

Обобщенная транспортная реакция, первоначально предложенная для AbgT, следующая:

п-аминобензоил-глутамат (выход) + nH+ (выход) → п-аминобензоил-глутамат (in) + nH+ (в)

но недавно предложенная транспортная реакция:

Сульфаниламидные препараты (в) + H+ (уходит) → Сульфаниламидные препараты (уходит) + H+ (в)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Пракаш С., Купер Г., Сингхи С., Сайер М. Х. (декабрь 2003 г.). «Суперсемейство ионных переносчиков». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны. 1618 (1): 79–92. Дои:10.1016 / j.bbamem.2003.10.010. PMID  14643936.
  2. ^ Рабус Р., Джек Д.Л., Келли Д.Д., Сайер М.Х. (декабрь 1999 г.). "Транспортеры TRAP: древнее семейство экстрацитоплазматических зависимых от рецепторов растворенных веществ вторичных активных переносчиков". Микробиология. 145 (Pt 12) (12): 3431–45. Дои:10.1099/00221287-145-12-3431. PMID  10627041.
  3. ^ Хусейн MJ, Грин JM, Nichols BP (декабрь 1998 г.). «Характеристика мутаций, которые позволяют использовать п-аминобензоил-глутамат Escherichia coli». Журнал бактериологии. 180 (23): 6260–8. Дои:10.1128 / JB.180.23.6260-6268.1998. ЧВК  107711. PMID  9829935.
  4. ^ а б Фолстер Дж. П., Шафер В. М. (июнь 2005 г.). «Регулирование экспрессии mtrF в Neisseria gonorrhoeae и его роль в высокой устойчивости к противомикробным препаратам». Журнал бактериологии. 187 (11): 3713–20. Дои:10.1128 / JB.187.11.3713-3720.2005. ЧВК  1112036. PMID  15901695.
  5. ^ а б c d Картер Е.Л., Ягер Л., Гарднер Л., Холл СС, Уиллис С., Грин Дж. М. (май 2007 г.). «Гены abg Escherichia coli обеспечивают поглощение и расщепление катаболита фолиевой кислоты п-аминобензоил-глутамата». Журнал бактериологии. 189 (9): 3329–34. Дои:10.1128 / JB.01940-06. ЧВК  1855889. PMID  17307853.
  6. ^ Су СС, Болла Дж. Р., Кумар Н., Радхакришнан А., Лонг Ф., Делмар Дж. А., Чжоу Т. Х., Раджашанкар К. Р., Шафер В. М., Ю Э. У. (апрель 2015 г.). «Структура и функция Neisseria gonorrhoeae MtrF освещает класс насосов для оттока антиметаболитов». Отчеты по ячейкам. 11 (1): 61–70. Дои:10.1016 / j.celrep.2015.03.003. ЧВК  4410016. PMID  25818299.
  7. ^ а б c Дельмар Дж. А., Ю Э. У. (февраль 2016 г.). «Семейство AbgT: новый класс переносчиков антиметаболита». Белковая наука. 25 (2): 322–37. Дои:10.1002 / pro.2820. ЧВК  4815354. PMID  26443496.
  8. ^ Болла JR, Су CC, Delmar JA, Radhakrishnan A, Kumar N, Chou TH, Long F, Rajashankar KR, Yu EW (апрель 2015 г.). «Кристаллическая структура транспортера Alcanivorax borkumensis YdaH демонстрирует необычную топологию». Nature Communications. 6: 6874. Bibcode:2015НатКо ... 6,6874B. Дои:10.1038 / ncomms7874. ЧВК  4410182. PMID  25892120.