Insights into SusCD-mediated glycan import by a prominent gut symbiont.
Insights into SusCD-mediated glycan import by a prominent gut symbiont.
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DOI：
10.1038/s41467-020-20285-y
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发表时间：
2021-01-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
van den Berg B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gray DA;White JBR;Oluwole AO;Rath P;Glenwright AJ;Mazur A;Zahn M;Baslé A;Morland C;Evans SL;Cartmell A;Robinson CV;Hiller S;Ranson NA;Bolam DN;van den Berg B
在拟杆菌属（Bacteroidetes）中，哺乳动物肠道的优势门之一，跨越外膜的大量营养物的主动摄取由SusCD蛋白复合物经由“踏板仓”运输机制介导。然而，许多功能的SusCD功能的聚糖摄取仍不清楚，包括配体结合，SusD盖的作用和底物运输的大小限制。为了研究多形拟杆菌（Bacteroides thetaotaomicron，Bt 1762-Bt 1763）的β 2，6-低聚果糖（FOS）介导的SusCD功能，我们对多形拟杆菌（Bacteroides thetaomicron，Bt 1762-Bt 1763）的β 2，6-低聚果糖（FOS）介导的SusCD功能进行了研究。共晶结构揭示了参与聚糖识别的残基，并表明大结合腔可以容纳几个底物分子，每个分子的大小高达约2.5 kDa，这一发现得到了天然质谱法和等温滴定量热法的支持。体内突变研究提供了对SusCD装置的关键结构特征的功能性见解，完整的二聚体SusCD复合物的cryo-EM揭示了转运体的几种不同状态，直接可视化了踏板箱转运机制的动力学。在拟杆菌中，SusCD复合物介导大量营养物质穿过外膜的摄取。载脂蛋白状态和与β 2，6低聚果糖复合的SusCD结构揭示了结合腔中的几种底物分子，并提示了聚糖输入中采用的踏板仓机制的细节。
In Bacteroidetes, one of the dominant phyla of the mammalian gut, active uptake of large nutrients across the outer membrane is mediated by SusCD protein complexes via a “pedal bin” transport mechanism. However, many features of SusCD function in glycan uptake remain unclear, including ligand binding, the role of the SusD lid and the size limit for substrate transport. Here we characterise the β2,6 fructo-oligosaccharide (FOS) importing SusCD from Bacteroides thetaiotaomicron (Bt1762-Bt1763) to shed light on SusCD function. Co-crystal structures reveal residues involved in glycan recognition and suggest that the large binding cavity can accommodate several substrate molecules, each up to ~2.5 kDa in size, a finding supported by native mass spectrometry and isothermal titration calorimetry. Mutational studies in vivo provide functional insights into the key structural features of the SusCD apparatus and cryo-EM of the intact dimeric SusCD complex reveals several distinct states of the transporter, directly visualising the dynamics of the pedal bin transport mechanism. In Bacteroidetes, SusCD complexes mediate uptake of large nutrients across the outer membrane. SusCD structures in the apo state and in complex with β2,6 fructo-oligosaccharides reveal several substrate molecules in the binding cavity and suggest details of the pedal bin mechanism employed in glycan import.
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影响因子：
64.8
作者：
Glenwright AJ;Pothula KR;Bhamidimarri SP;Chorev DS;Baslé A;Firbank SJ;Zheng H;Robinson CV;Winterhalter M;Kleinekathöfer U;Bolam DN;van den Berg B
通讯作者：
van den Berg B
聚糖代谢如何塑造人类肠道微生物群。
DOI：
10.1038/nrmicro2746
发表时间：
2012-04-11
期刊：
Nature reviews. Microbiology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
8.8
作者：
Gharsallaoui, Adem;Rogé, Barbara;Mathlouthi, Mohamed
通讯作者：
Mathlouthi, Mohamed
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH