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Structural basis of lipopolysaccharide extraction by the LptB_2FGC complex

机译：LPTB_2FGC络合物脂多糖提取的结构基础

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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。七种脂多糖传输（LPT）蛋白质A-G从内膜中移动脂多糖。将与LPTC紧密相关的ATP结合盒转运蛋白（2）FG提取内膜的脂多糖。 LPTB（2）FG-LPTC复合物（LPTB（2）FGC）的机制及LPTC在脂多糖转运中的作用较差。在这里，我们使用单颗粒冷冻电子显微镜表征了无核苷酸和钒酸盐捕获状态的LPTB（2）FG和LPTB（2）FGC的结构。这些结构分辨结合的脂多糖，揭示了与侧链细节的转运蛋白 - 脂多糖相互作用，并揭示了脂多糖的捕获和挤出偶联如何与LPTB（2）FGC的构象重排。 LPTC在LPTB（2）FG的两个跨膜结构域之间插入其跨膜螺旋，其代表了ATP结合盒式磁带转运蛋白的先前未知的调节机制。我们的研究结果表明LPTC在实现高效的脂多糖转运方面的作用，通过协调内膜中的LPTB（2）FG和LPT蛋白质相互作用在所述周质中的影响。

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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