Inducer exclusion in Firmicutes: insights into the regulation of a carbohydrate ATP binding cassette transporter from Lactobacillus casei BL23 by the signal transducing protein P‐Ser46‐HPr
Inducer exclusion in Firmicutes: insights into the regulation of a carbohydrate ATP binding cassette transporter from Lactobacillus casei BL23 by the signal transducing protein P‐Ser46‐HPr
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厚壁菌门中的诱导物排除：通过信号转导蛋白 PâSer46âHPr 对干酪乳杆菌 BL23 碳水化合物 ATP 结合盒转运蛋白的调节的见解
DOI：
10.1111/mmi.13680
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发表时间：
2017
影响因子：
3.6
通讯作者：
Schneider
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Homburg;Bommer;Wuttge;Dobbek;Deutscher;Schneider
分解代谢物阻遏是使细菌能够控制碳利用的机制。作为该全球调节网络的一部分，磷酸烯醇丙酮酸：碳水化合物磷酸转移酶系统的组分在优选的碳源如葡萄糖可用时抑制不太有利的糖的摄取。这个过程被称为诱导物排斥。在属于厚壁菌门的细菌中，在丝氨酸46处磷酸化的HPr（P-Ser 46-HPr）是关键参与者，但其作用模式是难以捉摸的。为了在纯化的蛋白质组分水平上解决这个问题，我们选择了来自干酪乳杆菌的大肠杆菌麦芽糖/麦芽糊精ATP结合盒转运蛋白的同源物（MalE 1-MalF 1G 1 K12）作为模型系统。我们发现，溶质结合蛋白，MalE 1，结合线性和环状麦芽糖糊精，但不麦芽糖。与这些糖复合的MalE 1的晶体结构提供了麦芽糖不是底物的线索。P-Ser 46-HPr抑制MalE 1/麦芽四糖刺激的蛋白脂质体中转运蛋白的ATP酶活性。此外，交联实验显示，P-Ser 46-HPr在接近步行者A基序的位置接触核苷酸结合亚基MalK 1。然而，P-Ser 46-HPr并不阻断ATP与MalK 1的结合。总之，我们的研究结果提供了第一个生化证据，即P-Ser-HPr通过阻止转运蛋白MalK 1亚基的ATP水解来阻止转运周期。
Catabolite repression is a mechanism that enables bacteria to control carbon utilization. As part of this global regulatory network, components of the phosphoenolpyruvate:carbohydrate phosphotransferase system inhibit the uptake of less favorable sugars when a preferred carbon source such as glucose is available. This process is termed inducer exclusion. In bacteria belonging to the phylum Firmicutes, HPr, phosphorylated at serine 46 (P‐Ser46‐HPr) is the key player but its mode of action is elusive. To address this question at the level of purified protein components, we have chosen a homolog of theEscherichia colimaltose/maltodextrin ATP‐binding cassette transporter fromLactobacillus casei(MalE1‐MalF1G1K12) as a model system. We show that the solute binding protein, MalE1, binds linear and cyclic maltodextrins but not maltose. Crystal structures of MalE1 complexed with these sugars provide a clue why maltose is not a substrate. P‐Ser46‐HPr inhibited MalE1/maltotetraose‐stimulated ATPase activity of the transporter incorporated in proteoliposomes. Furthermore, cross‐linking experiments revealed that P‐Ser46‐HPr contacts the nucleotide‐binding subunit, MalK1, in proximity to the Walker A motif. However, P‐Ser46‐HPr did not block binding of ATP to MalK1. Together, our findings provide first biochemical evidence that P‐Ser‐HPr arrests the transport cycle by preventing ATP hydrolysis at the MalK1 subunits of the transporter.
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DOI：
10.1107/s0907444909029436
发表时间：
2009-10-01
影响因子：
2.2
作者：
Moriarty, Nigel W.;Grosse-Kunstleve, Ralf W.;Adams, Paul D.
通讯作者：
Adams, Paul D.
影响因子：
6.8
作者：
Chen J
通讯作者：
Chen J
影响因子：
3.6
作者：
G. Thomas
通讯作者：
G. Thomas
MScS机械敏感通道的封闭结构
影响因子：
4.8
作者：
S. Miller;M. Edwards;Cafer Ozdemir;I. Booth
通讯作者：
I. Booth
来自嗜热嗜酸革兰氏阳性细菌酸热脂环酸芽孢杆菌的麦芽糖 ATP 结合盒转运蛋白的功能重建。
DOI：
10.1016/j.bbabio.2004.01.005
发表时间：
2004
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
F. Scheffel;R. Fleischer;E. Schneider
通讯作者：
E. Schneider