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A mycobacterial ABC transporter mediates the uptake of hydrophilic compounds

机译：分枝杆菌ABC转运蛋白介导亲水性化合物的吸收

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Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is an obligate human pathogen and the causative agent of tuberculosis(1-3). Although Mtb can synthesize vitamin B-12 (cobalamin) de novo, uptake of cobalamin has been linked to pathogenesis of tuberculosis2. Mtb does not encode any characterized cobalamin transporter(4-6); however, the gene rv1819c was found to be essential for uptake of cobalamin(1). This result is difficult to reconcile with the original annotation of Rv1819c as a protein implicated in the transport of antimicrobial peptides such as bleomycin(7). In addition, uptake of cobalamin seems inconsistent with the amino acid sequence, which suggests that Rv1819c has a bacterial ATP-binding cassette (ABC)-exporter fold1. Here, we present structures of Rv1819c, which reveal that the protein indeed contains the ABC-exporter fold, as well as a large water-filled cavity of about 7,700 angstrom(3), which enables the protein to transport the unrelated hydrophilic compounds bleomycin and cobalamin. On the basis of these structures, we propose that Rv1819c is a multi-solute transporter for hydrophilic molecules, analogous to the multidrug exporters of the ABC transporter family, which pump out structurally diverse hydrophobic compounds from cells(8-11).
机译：结核分枝杆菌（Mtb）是人类的专性病原体，是结核的病原体（1-3）。尽管Mtb可以从头合成维生素B-12（钴胺素），但钴胺素的摄取与结核病的发病机理有关2。 Mtb不编码任何特征的钴胺素转运蛋白（4-6）;然而，发现rv1819c基因对于摄取钴胺素至关重要（1）。这个结果很难与Rv1819c的最初注释相吻合，Rv1819c是一种与抗菌肽（如博来霉素）的运输有关的蛋白质（7）。此外，钴胺素的摄取似乎与氨基酸序列不一致，这表明Rv1819c具有细菌ATP结合盒（ABC）-出口子fold1。在这里，我们介绍了Rv1819c的结构，该结构揭示了该蛋白确实包含ABC出口折叠，以及约7700埃的充水大腔（3），使该蛋白能够运输无关的亲水性化合物博来霉素和钴胺素。基于这些结构，我们提出Rv1819c是亲水分子的多溶质转运蛋白，类似于ABC转运蛋白家族的多药出口蛋白，它从细胞中抽出结构多样的疏水化合物（8-11）。

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  • 来源
    《Nature》 |2020年第7803期|409-412|共4页
  • 作者

  • 作者单位

    Univ Groningen Groningen Biomol Sci & Biotechnol Inst GBB Groningen Netherlands|Univ Basel Struct Biol & Biophys Biozentrum Basel Switzerland;

    SLAC Natl Accelerator Lab Menlo Pk CA USA|Stanford Univ Sch Med Dept Biol Struct Palo Alto CA 94304 USA;

    Univ Groningen Groningen Biomol Sci & Biotechnol Inst GBB Groningen Netherlands;

    Stockholm Univ Dept Biochem & Biophys Stockholm Sweden;

    Univ Groningen Groningen Biomol Sci & Biotechnol Inst GBB Groningen Netherlands|Moscow Inst Phys & Technol Dolgoprudny Moscow Russia;

    Univ Groningen Groningen Biomol Sci & Biotechnol Inst GBB Groningen Netherlands|Univ Groningen Zernike Inst Adv Mat Groningen Netherlands;

  • 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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