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Structural basis of lipopolysaccharide extraction by the LptB_2FGC complex

机译：LptB_2FGC复合物提取脂多糖的结构基础

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In Gram-negative bacteria, lipopolysaccharide is essential for outer membrane formation and antibiotic resistance. The seven lipopolysaccharide transport (Lpt) proteins A-G move lipopolysaccharide from the inner to the outer membrane. The ATP-binding cassette transporter LptB(2)FG, which tightly associates with LptC, extracts lipopolysaccharide out of the inner membrane. The mechanism of the LptB(2)FG-LptC complex (LptB(2)FGC) and the role of LptC in lipopolysaccharide transport are poorly understood. Here we characterize the structures of LptB(2)FG and LptB(2)FGC in nucleotide-free and vanadate-trapped states, using single-particle cryo-electron microscopy. These structures resolve the bound lipopolysaccharide, reveal transporter-lipopolysaccharide interactions with side-chain details and uncover how the capture and extrusion of lipopolysaccharide are coupled to conformational rearrangements of LptB(2)FGC. LptC inserts its transmembrane helix between the two transmembrane domains of LptB(2)FG, which represents a previously unknown regulatory mechanism for ATP-binding cassette transporters. Our results suggest a role for LptC in achieving efficient lipopolysaccharide transport, by coordinating the action of LptB(2)FG in the inner membrane and Lpt protein interactions in the periplasm.
机译：在革兰氏阴性细菌中，脂多糖对于外膜形成和抗生素抗性至关重要。七个脂多糖转运（Lpt）蛋白A-G将脂多糖从内膜移动到外膜。 ATP结合盒转运蛋白LptB（2）FG与LptC紧密结合，从内膜中提取脂多糖。 LptB（2）FG-LptC复杂（LptB（2）FGC）的机制和脂多糖运输中LptC的作用了解得很少。在这里，我们使用单粒子冷冻电子显微镜表征无核苷酸和钒酸盐捕获状态下的LptB（2）FG和LptB（2）FGC的结构。这些结构解析绑定的脂多糖，揭示转运蛋白-脂多糖与侧链细节的相互作用，并揭示脂多糖的捕获和挤出如何与LptB（2）FGC的构象重排偶联。 LptC将其跨膜螺旋插入LptB（2）FG的两个跨膜域之间，这代表了ATP结合盒转运蛋白的未知调节机制。我们的结果表明，通过协调内膜中LptB（2）FG和周质中Lpt蛋白相互作用的作用，LptC在实现高效脂多糖运输中的作用。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2019年第7749期|486-490|共5页
  • 作者

    Li Yanyan; Orlando Benjamin J.; Liao Maofu;

  • 作者单位

    Harvard Med Sch, Dept Cell Biol, Boston, MA 02115 USA;

    Harvard Med Sch, Dept Cell Biol, Boston, MA 02115 USA;

    Harvard Med Sch, Dept Cell Biol, Boston, MA 02115 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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  • 正文语种 eng
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