Structural basis of peptidoglycan synthesis by E. coli RodA-PBP2 complex.
Structural basis of peptidoglycan synthesis by E. coli RodA-PBP2 complex.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-023-40483-8
复制
发表时间：
2023-08-24
影响因子：
16.6
通讯作者：
Mancia F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nygaard R;Graham CLB;Belcher Dufrisne M;Colburn JD;Pepe J;Hydorn MA;Corradi S;Brown CM;Ashraf KU;Vickery ON;Briggs NS;Deering JJ;Kloss B;Botta B;Clarke OB;Columbus L;Dworkin J;Stansfeld PJ;Roper DI;Mancia F
肽聚糖(PG)是细菌细胞壁的重要结构成分，在细胞分裂和伸长过程中合成。PG形成一种对细胞活力至关重要的胞外聚合物，其合成是许多抗生素的靶标。PG的组装需要一个糖基转移酶(GT)来利用Lipid II底物生成一个多聚糖聚合物，然后通过转肽酶(TP)反应将其与现有的PG交联。形状、延伸、分裂和孢子形成(SEDS)GT酶和B类青霉素结合蛋白(PBP)形成PG组装所需的多蛋白复合体的核心。在这里，我们使用单颗粒冷冻电子显微镜来确定细胞伸长特异的E.ColiRodA-PBP2复合体的结构。我们将这些信息与生化、遗传、光谱和计算分析相结合，以确定Lipid II的结合部位，并提出Lipid II聚合的机制。我们的数据提出了一个假设，即糖链从RodA的Lipid II聚合位点移动到PBP2的TP位点，在功能上将细胞壁肽聚糖生物合成所需的这两种中心酶活性联系在一起。细菌细胞的形状依赖于细胞外糖聚合物的形成，这种聚合物被称为肽聚糖。在这里，作者描述了细长酶体的酶核心RodA-PBP2，它是复杂的负责肽聚糖的合成，并利用一种综合的方法来研究肽聚糖的生物合成机制。
Peptidoglycan (PG) is an essential structural component of the bacterial cell wall that is synthetized during cell division and elongation. PG forms an extracellular polymer crucial for cellular viability, the synthesis of which is the target of many antibiotics. PG assembly requires a glycosyltransferase (GT) to generate a glycan polymer using a Lipid II substrate, which is then crosslinked to the existing PG via a transpeptidase (TP) reaction. A Shape, Elongation, Division and Sporulation (SEDS) GT enzyme and a Class B Penicillin Binding Protein (PBP) form the core of the multi-protein complex required for PG assembly. Here we used single particle cryo-electron microscopy to determine the structure of a cell elongation-specific E. coli RodA-PBP2 complex. We combine this information with biochemical, genetic, spectroscopic, and computational analyses to identify the Lipid II binding sites and propose a mechanism for Lipid II polymerization. Our data suggest a hypothesis for the movement of the glycan strand from the Lipid II polymerization site of RodA towards the TP site of PBP2, functionally linking these two central enzymatic activities required for cell wall peptidoglycan biosynthesis. Bacterial cell shape is dependent on the formation of the extracellular sugar polymer called peptidoglycan. Here the authors describe RodA-PBP2, the enzymatic core of the elongasome, which is the complex responsible peptidoglycan synthesis, and utilize an integrated approach to investigate the mechanism of peptidoglycan biosynthesis.
登录
查看更多内容
影响因子：
15
作者：
Hudson KL;Bartlett GJ;Diehl RC;Agirre J;Gallagher T;Kiessling LL;Woolfson DN
通讯作者：
Woolfson DN
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：
48
作者：
Gibson, Daniel G.;Young, Lei;Smith, Hamilton O.
通讯作者：
Smith, Hamilton O.
影响因子：
5.5
作者：
de Jong, Djurre H.;Singh, Gurpreet;Marrink, Siewert J.
通讯作者：
Marrink, Siewert J.
影响因子：
5.6
作者：
Fay, Allison;Meyer, Pablo;Dworkin, Jonathan
通讯作者：
Dworkin, Jonathan