Structural basis of the P4B ATPase lipid flippase activity.
Structural basis of the P4B ATPase lipid flippase activity.
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DOI：
10.1038/s41467-021-26273-0
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发表时间：
2021-10-13
影响因子：
16.6
通讯作者：
Li H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bai L;Jain BK;You Q;Duan HD;Takar M;Graham TR;Li H
P4 ATP 酶是脂质翻转酶，在系统发育上分为 P4A、P4B 和 P4C 进化枝。 P4A ATP酶是由催化α亚基和辅助β亚基组成的异二聚体，并且已经报道了几种异二聚体翻转酶的结构。酿酒酵母 Neo1 及其直系同源物代表 P4B ATP 酶，其功能相当于没有 β 亚基的单体翻转酶。目前尚不清楚单体翻转酶是否保留二聚体翻转酶的结构和转运机制。在这里，我们报告了 P4B ATP 酶 Neo1 处于 E1-ATP、E2P-转变和 E2P 状态的结构。该结构揭示了与二聚翻转酶相关的保守结构以及高度相似的功能中间态。一致地，所提出的底物易位路径中残基的结构引导诱变破坏了 Neo1 建立膜不对称性的能力。这些观察结果表明，进化上距离较远的 P4 ATP 酶使用结构保守的机制进行底物运输。 P4 ATP 酶脂质翻转酶在膜生物发生中起着至关重要的作用。在此，作者报告了单体 P4B ATPase Neo1 在几种状态下的结构，阐明了底物转运机制。
P4 ATPases are lipid flippases that are phylogenetically grouped into P4A, P4B and P4C clades. The P4A ATPases are heterodimers composed of a catalytic α-subunit and accessory β-subunit, and the structures of several heterodimeric flippases have been reported. The S. cerevisiae Neo1 and its orthologs represent the P4B ATPases, which function as monomeric flippases without a β-subunit. It has been unclear whether monomeric flippases retain the architecture and transport mechanism of the dimeric flippases. Here we report the structure of a P4B ATPase, Neo1, in its E1-ATP, E2P-transition, and E2P states. The structure reveals a conserved architecture as well as highly similar functional intermediate states relative to dimeric flippases. Consistently, structure-guided mutagenesis of residues in the proposed substrate translocation path disrupted Neo1’s ability to establish membrane asymmetry. These observations indicate that evolutionarily distant P4 ATPases use a structurally conserved mechanism for substrate transport. The P4 ATPase lipid flippases play a crucial role in membrane biogenesis. Here the authors report the structure of the monomeric P4B ATPase Neo1 in several states, clarifying the mechanism of substrate transport.
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活膜中可逆脂质不对称的结构和功能后果。
影响因子：
14.8
作者：
Doktorova M;Symons JL;Levental I
通讯作者：
Levental I
DOI：
10.1073/pnas.93.23.12867
发表时间：
1996-11-12
影响因子：
11.1
作者：
Emoto, K;Kobayashi, T;Umeda, M
通讯作者：
Umeda, 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：
8.8
作者：
Feng, Zhigang;Zhao, Yupeng;Zou, Yan
通讯作者：
Zou, Yan
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