Mycobacterial resistance to zinc poisoning requires assembly of P-ATPase-containing membrane metal efflux platforms.
Mycobacterial resistance to zinc poisoning requires assembly of P-ATPase-containing membrane metal efflux platforms.
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DOI：
10.1038/s41467-022-32085-7
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发表时间：
2022-08-12
影响因子：
16.6
通讯作者：
Neyrolles, Olivier
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Boudehen, Yves-Marie;Faucher, Marion;Marechal, Xavier;Miras, Roger;Rech, Jerome;Rombouts, Yoann;Seneque, Olivier;Wallat, Maximilian;Demange, Pascal;Bouet, Jean-Yves;Saurel, Olivier;Catty, Patrice;Gutierrez, Claude;Neyrolles, Olivier
人类病原体结核分枝杆菌需要P1 B-ATP酶金属输出蛋白CtpC（Rv 3270）来抵抗锌中毒。在这里，我们发现锌抗性也依赖于一种分子伴侣样蛋白PacL 1（Rv 3269）。PacL 1包含一个跨膜结构域，一个具有谷氨酰胺/丙氨酸重复序列的胞质区域和一个C-末端金属结合基序（MBM）。PacL 1结合Zn 2+，但MBM仅在高锌浓度下才需要。PacL 1与CtpC共定位于分枝杆菌质膜的动态病灶中，并且这两种蛋白质形成高分子量复合物。病灶形成不需要flotilin或PacL 1 MBM。然而，PacL 1 Glu/Ala重复序列的缺失导致CtpC和锌敏感性的丧失。基因pacL 1和ctpC似乎在同一操纵子中，并且在其他细菌的基因组中发现了同源基因对。此外，PacL 1与M中的其他PacL直系同源物共定位并冗余地发挥功能。结核总体而言，我们的研究结果表明，PacL蛋白可以作为支架组装P-ATP酶的金属外排平台介导的细菌耐金属中毒。人类病原体结核分枝杆菌需要金属输出蛋白CtpC来抵抗锌中毒。在这里，作者表明，锌抗性还取决于一种伴侣样蛋白，该蛋白结合锌离子，与细胞质膜中的CtpC形成高分子量复合物，并且是CtpC功能所需的。
The human pathogen Mycobacterium tuberculosis requires a P1B-ATPase metal exporter, CtpC (Rv3270), for resistance to zinc poisoning. Here, we show that zinc resistance also depends on a chaperone-like protein, PacL1 (Rv3269). PacL1 contains a transmembrane domain, a cytoplasmic region with glutamine/alanine repeats and a C-terminal metal-binding motif (MBM). PacL1 binds Zn2+, but the MBM is required only at high zinc concentrations. PacL1 co-localizes with CtpC in dynamic foci in the mycobacterial plasma membrane, and the two proteins form high molecular weight complexes. Foci formation does not require flotillin nor the PacL1 MBM. However, deletion of the PacL1 Glu/Ala repeats leads to loss of CtpC and sensitivity to zinc. Genes pacL1 and ctpC appear to be in the same operon, and homologous gene pairs are found in the genomes of other bacteria. Furthermore, PacL1 colocalizes and functions redundantly with other PacL orthologs in M. tuberculosis. Overall, our results indicate that PacL proteins may act as scaffolds that assemble P-ATPase-containing metal efflux platforms mediating bacterial resistance to metal poisoning. The human pathogen Mycobacterium tuberculosis requires a metal exporter, CtpC, for resistance to zinc poisoning. Here, the authors show that zinc resistance also depends on a chaperone-like protein that binds zinc ions, forms high-molecular-weight complexes with CtpC in the cytoplasmic membrane, and is required for CtpC function.
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