Acquisition of ionic copper by the bacterial outer membrane protein OprC through a novel binding site.
Acquisition of ionic copper by the bacterial outer membrane protein OprC through a novel binding site.
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DOI：
10.1371/journal.pbio.3001446
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发表时间：
2021-11
期刊：
影响因子：
9.8
通讯作者：
van den Berg B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bhamidimarri SP;Young TR;Shanmugam M;Soderholm S;Baslé A;Bumann D;van den Berg B
铜虽然过量有毒，但由于其在许多蛋白质的结构和功能中发挥重要作用，因此是所有生命领域的必需微量营养素。真核生物介导离子铜输入的蛋白质已被详细表征，但原核生物的特征却少之又少。特别是，目前尚不清楚革兰氏阴性细菌是否以及如何获得离子铜。在这里，我们证明铜绿假单胞菌 OprC 是一种外膜、TonB 依赖性转运蛋白，在许多变形菌中保守，并通过前所未有的 CxxxM-HxM 金属结合位点介导还原和氧化离子铜的获取。野生型和突变型 OprC 变体与银和铜的晶体结构表明，Cu(I) 的获取是通过通向主要金属结合位点的表面暴露的“蛋氨酸轨迹”发生的。结合小鼠肺部感染模型中的全细胞铜定量和定量蛋白质组学，我们的数据确定 OprC 是细菌铜生物学的丰富组成部分，可以在多种条件下实现铜的获取。革兰氏阴性细菌如何获取铜？这项研究表明，铜绿假单胞菌的外膜蛋白 OprC 在感染过程中含量丰富，并通过细胞外“蛋氨酸轨道”和前所未有的近乎不可逆的结合位点介导高度选择性地获得铜氧化还原状态。
Copper, while toxic in excess, is an essential micronutrient in all kingdoms of life due to its essential role in the structure and function of many proteins. Proteins mediating ionic copper import have been characterised in detail for eukaryotes, but much less so for prokaryotes. In particular, it is still unclear whether and how gram-negative bacteria acquire ionic copper. Here, we show that Pseudomonas aeruginosa OprC is an outer membrane, TonB-dependent transporter that is conserved in many Proteobacteria and which mediates acquisition of both reduced and oxidised ionic copper via an unprecedented CxxxM-HxM metal binding site. Crystal structures of wild-type and mutant OprC variants with silver and copper suggest that acquisition of Cu(I) occurs via a surface-exposed “methionine track” leading towards the principal metal binding site. Together with whole-cell copper quantitation and quantitative proteomics in a murine lung infection model, our data identify OprC as an abundant component of bacterial copper biology that may enable copper acquisition under a wide range of conditions. How do Gram-negative bacteria acquire copper? This study shows that the outer membrane protein OprC from Pseudomonas aeruginosa is abundant during infection and mediates highly selective acquisition of both copper redox states via an extracellular "methionine track" and an unprecedented near-irreversible binding site.
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影响因子：
15
作者：
Bagchi P;Morgan MT;Bacsa J;Fahrni CJ
通讯作者：
Fahrni CJ
DOI：
10.1073/pnas.0711446105
发表时间：
2008-04-22
影响因子：
11.1
作者：
Gonzalez-Guerrero, Manuel;Argueello, Jose M.
通讯作者：
Argueello, Jose M.
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
影响因子：
3.1
作者：
Filiatrault, MJ;Wagner, VE;Passador, L
通讯作者：
Passador, L
影响因子：
3.2
作者：
GUZMAN, LM;BELIN, D;BECKWITH, J
通讯作者：
BECKWITH, J