Cryo-EM structures of LolCDE reveal the molecular mechanism of bacterial lipoprotein sorting in Escherichia coli.
Cryo-EM structures of LolCDE reveal the molecular mechanism of bacterial lipoprotein sorting in Escherichia coli.
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LOLCDE的冷冻EM结构揭示了大肠杆菌中细菌脂蛋白分选的分子机制。
DOI：
10.1371/journal.pbio.3001823
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发表时间：
2022-10
期刊：
影响因子：
9.8
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
细菌脂蛋白具有多种功能，包括细菌包膜生物发生和微生物-宿主相互作用。革兰氏阴性菌中的脂蛋白通过脂蛋白定位（Lol）输出途径被分选到外膜（OM）。ATP结合盒（ABC）转运蛋白LolCDE通过选择性地提取和转运脂蛋白用于运输来启动Lol途径。在这里，我们报告的冷冻电镜结构的LolCDE在载脂蛋白，脂蛋白结合，和AMPPNP结合状态的分辨率为3.5至4.2 μ m。基于结构的二硫键交联、光交联和功能互补分析验证了脱辅基态结构，并揭示了有关底物选择性和底物进入途径的分子细节。我们的研究在转运循环中快照了LolCDE的3种功能状态，为深入了解LolCDE介导的E.杆菌革兰氏阴性菌中的脂蛋白通过Lol输出途径被分选到外膜。ABC转运蛋白LolCDE通过选择性地提取和转运脂蛋白用于运输来启动该途径;这项研究为LolCDE介导的细菌脂蛋白分选提供了结构基础，并对针对革兰氏阴性细菌病原体的新型抗生素设计产生了影响。
Bacterial lipoproteins perform a diverse array of functions including bacterial envelope biogenesis and microbe–host interactions. Lipoproteins in gram-negative bacteria are sorted to the outer membrane (OM) via the localization of lipoproteins (Lol) export pathway. The ATP-binding cassette (ABC) transporter LolCDE initiates the Lol pathway by selectively extracting and transporting lipoproteins for trafficking. Here, we report cryo-EM structures of LolCDE in apo, lipoprotein-bound, and AMPPNP-bound states at a resolution of 3.5 to 4.2 Å. Structure-based disulfide crosslinking, photo-crosslinking, and functional complementation assay verify the apo-state structure and reveal the molecular details regarding substrate selectivity and substrate entry route. Our studies snapshot 3 functional states of LolCDE in a transport cycle, providing deep insights into the mechanisms that underlie LolCDE-mediated lipoprotein sorting in E. coli. Lipoproteins in Gram-negative bacteria are sorted to the outer membrane via the Lol export pathway. The ABC transporter LolCDE initiates this pathway by selectively extracting and transporting lipoproteins for trafficking; this study provides a structural basis for the LolCDE-mediated bacterial lipoprotein sorting, with implications for novel antibiotic design against Gram-negative bacterial pathogens.
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影响因子：
4.4
作者：
Jiang, Yu;Chen, Biao;Yang, Sheng
通讯作者：
Yang, Sheng
影响因子：
64.5
作者：
Paradis-Bleau C;Markovski M;Uehara T;Lupoli TJ;Walker S;Kahne DE;Bernhardt TG
通讯作者：
Bernhardt TG
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
11.4
作者：
Matsuyama, S;Yokota, N;Tokuda, H
通讯作者：
Tokuda, H
影响因子：
3.2
作者：
Lorenz C;Dougherty TJ;Lory S
通讯作者：
Lory S