An embedded lipid in the multidrug transporter LmrP suggests a mechanism for polyspecificity.
An embedded lipid in the multidrug transporter LmrP suggests a mechanism for polyspecificity.
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DOI：
10.1038/s41594-020-0464-y
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发表时间：
2020-09
影响因子：
16.8
通讯作者：
Govaerts C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Debruycker V;Hutchin A;Masureel M;Ficici E;Martens C;Legrand P;Stein RA;Mchaourab HS;Faraldo-Gómez JD;Remaut H;Govaerts C
多药外排泵对细菌感染的治疗提出了挑战，因此了解其作用机制至关重要。在这里，我们研究了L的LmrP内底物结合的性质。lactis，主要易化剂超家族的原型多药物转运蛋白。我们确定了LmrP在配体结合向外开放状态的晶体结构，并观察到嵌入的脂质在LmrP的结合腔。分子动力学模拟，定向诱变和本地质谱确认阴离子脂质的存在下，并显示其需要稳定所观察到的配体结合结构。突变体工程破坏嵌入的脂质显示减少运输的一些，但不是所有的抗生素底物的结合。我们的研究结果表明，结合腔内的脂质可以提供一个可延展的疏水组分，允许适应不同底物的存在，有助于解释这种蛋白质和可能的其他多药转运蛋白的广泛特异性。
Multidrug efflux pumps present a challenge to treatment of bacterial infections, making it vitally important to understand their mechanism of action. Here we investigated the nature of substrate binding within LmrP of L. lactis, a prototypical multidrug transporter of the major facilitator superfamily. We determined the crystal structure of LmrP in a ligand-bound outward-open state and observed an embedded lipid in the binding cavity of LmrP. Molecular dynamics simulations, directed mutagenesis and native mass spectrometry confirm the presence of an anionic lipid, and show its need to stabilise the observed ligand-bound structure. Mutants engineered to disrupt binding of the embedded lipid display reduced transport of some, but not all antibiotic substrates. Our results suggest that a lipid within the binding cavity could provide a malleable hydrophobic component that allows adaptation to the presence of different substrates, helping to explain the broad specificity of this protein and possibly other multidrug transporters.
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影响因子：
3.3
作者：
Klauda, Jeffery B.;Venable, Richard M.;Freites, J. Alfredo;O'Connor, Joseph W.;Tobias, Douglas J.;Mondragon-Ramirez, Carlos;Vorobyov, Igor;MacKerell, Alexander D., Jr.;Pastor, Richard W.
通讯作者：
Pastor, Richard W.
影响因子：
5.5
作者：
Best, Robert B.;Zhu, Xiao;Shim, Jihyun;Lopes, Pedro E. M.;Mittal, Jeetain;Feig, Michael;MacKerell, Alexander D., Jr.
通讯作者：
MacKerell, Alexander D., Jr.
DOI：
10.1126/science.1168750
发表时间：
2009-03-27
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Aller SG;Yu J;Ward A;Weng Y;Chittaboina S;Zhuo R;Harrell PM;Trinh YT;Zhang Q;Urbatsch IL;Chang G
通讯作者：
Chang G
DOI：
10.1107/s0907444909042073
发表时间：
2010-01
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Chen VB;Arendall WB 3rd;Headd JJ;Keedy DA;Immormino RM;Kapral GJ;Murray LW;Richardson JS;Richardson DC
通讯作者：
Richardson DC
影响因子：
1.8
作者：
Ladinig, M;Leupin, W;Zoete, V
通讯作者：
Zoete, V