Vývozce prekurzoru bakteriálního mureinu - Bacterial murein precursor exporter

The rodina vývozců bakteriálních prekurzorů mureinu (MPE) (TC # 2.A.103 ) je členem nadrodina zprostředkovatele kationové difúze (CDF) membránových transportérů. Členové rodiny MPE se nacházejí v široké škále Gramnegativní a Grampozitivní bakterie a usnadnit translokaci lipidově vázaného murein (aka peptidoglykan ) prekurzory. Reprezentativní seznam proteinů patřících do rodiny MPE lze nalézt v Databáze klasifikace transportérů.[1]

Struktura

Členové rodiny MPE se skládají z 370-420 aminoacylových zbytků s 9 (RodA; TC # 2.A.103.1.2 ) nebo 10 (FtsW; TC # 2.A.103.1.1 ) domnělé transmembránové α-šroubovité klíče. Byly hlášeny experimentální důkazy pro model 10 TMS pro FtsW z Streptococcus pneumoniae.[2] The S. pneumoniae Protein má jak své N-, tak C-konce v cytoplazmě, velkou (~ 60 zbytků) cytoplazmatickou doménu mezi TMS 4 a 5 a velkou (~ 80 zbytků) extracytoplazmatickou smyčku mezi TMS 7 a 8.

Funkce

Růst bakteriálních buněk vyžaduje syntézu peptidoglykan. Sestavení peptidoglykanu je vícestupňový proces začínající v cytoplazma a končí na vnějším povrchu buňky. Výsledkem intracelulární části dráhy je produkce prekurzoru buněčné stěny ukotveného v membráně, Lipid II. Po syntéze je tento lipidový meziprodukt translokován přes buněčnou membránu. Krok translokace (převrácení) lipidu II vyžaduje specifický protein (flippase ). Mohammadi a kol. (2011) ukázali, že integrální membránový protein FtsW (TC # 2.A.103.1.1,4-7 ), základní protein pro buněčné dělení, je transportér lipidově vázaných prekurzorů peptidoglykanu přes cytoplazmatickou membránu. Použitím E-coli membránové vezikuly, zjistili, že transport Lipidu II vyžaduje přítomnost FtsW, a purifikovaný FtsW indukoval transbilayerový pohyb Lipidu II v modelových membránách.[3]

Nejlépe charakterizovanými členy rodiny je protein buněčného dělení FtsW, protein určující tvar tyče RodA (oba E-coli; TC # 2.A.103.1.2 ) a protein SpoVE z B. subtilis (TC # 2.A.103.1.3 ).[4][5][6][7] Ukázalo se, že fungují při translokaci (exportu) lipidových prekurzorů mureinu, jako je NAG-NAM-pentapeptid pyrofosforyl undekaprenol (lipid II ).[8] Interagují s murein syntázami i se dvěma transpeptidázami (PBP2 a PBP3). V gramnegativních bakteriích ftsW gen je fyzicky spojen s murG (TC # 9.B.146 ), který je zodpovědný za poslední cytoplazmatický krok syntézy lipidu II před jeho převrácením na periplazmatickou stranu membrány. Mohou proto být součástí tunelovacího zařízení směřujícího tok prekurzorů mureinu k membránovým enzymům, které vloží prekurzory do již existujícího mureinu Sacculus.

Transportní reakce

Následující reakce je katalyzována proteiny rodiny MPE.[1]

Prekurzor mureinu vázaného na lipidy (in) → Prekurzor mureinu vázaného na lipidy (out)

Viz také

Reference

  1. ^ A b Saier, MH ml. „2.A.103 Rodina vývozců prekurzorů bakteriálních mureinů (MPE)“. Databáze klasifikace transportérů. Saier Lab Bioinformatics Group / SDSC.
  2. ^ Gérard, Philippe; Vernet, Thierry; Zapun, André (01.04.2002). „Membránová topologie proteinu divize FtsW Streptococcus pneumoniae“. Journal of Bacteriology. 184 (7): 1925–1931. doi:10.1128 / jb.184.7.1925-1931.2002. ISSN  0021-9193. PMC  134934. PMID  11889099.
  3. ^ Mohammadi, Tamimount; van Dam, Vincent; Sijbrandi, Robert; Vernet, Thierry; Zapun, André; Bouhss, Ahmed; Diepeveen-de Bruin, Marlies; Nguyen-Distèche, Martine; de Kruijff, Ben (2011-04-20). „Identifikace FtsW jako transportéru lipidem vázaných prekurzorů buněčné stěny přes membránu“. Časopis EMBO. 30 (8): 1425–1432. doi:10.1038 / emboj.2011.61. ISSN  1460-2075. PMC  3102273. PMID  21386816.
  4. ^ Boyle, D. S .; Khattar, M. M .; Addinall, S. G .; Lutkenhaus, J .; Donachie, W. D. (01.06.1997). „ftsW je základní gen pro dělení buněk v Escherichia coli“. Molekulární mikrobiologie. 24 (6): 1263–1273. doi:10.1046 / j.1365-2958.1997.4091773.x. ISSN  0950-382X. PMID  9218774.
  5. ^ Errington, J (2003). „Bakteriální aktinový cytoskelet: Aktinově podobné proteiny v bakteriích tvoří cytoskelet, který pomáhá určovat tvar buněk, podobně jako v eukaryotických buňkách“ (PDF). Novinky ASM. 69 (12). Archivovány od originál (PDF) dne 7. 8. 2016.
  6. ^ Matsuzawa, H .; Asoh, S .; Kunai, K .; Muraiso, K .; Takasuga, A .; Ohta, T. (01.01.1989). „Nukleotidová sekvence genu rodA, zodpovědná za tvar tyčinky Escherichia coli: rodA a gen pbpA kódující protein vázající penicilin 2, tvoří operA rodA“. Journal of Bacteriology. 171 (1): 558–560. doi:10.1128 / JB.171.1.558-560.1989. ISSN  0021-9193. PMC  209621. PMID  2644207.
  7. ^ Sato, T .; Theeragool, G .; Yamamoto, T .; Okamoto, M .; Kobayashi, Y. (1990-07-11). „Revidovaná nukleotidová sekvence sporulačního genu spoVE z Bacillus subtilis“. Výzkum nukleových kyselin. 18 (13): 4021. doi:10.1093 / nar / 18.13.4021. ISSN  0305-1048. PMC  331137. PMID  2115675.
  8. ^ Mohammadi, Tamimount; Sijbrandi, Robert; Lutters, Mandy; Verheul, Jolanda; Martin, Nathaniel I .; den Blaauwen, Tanneke; de Kruijff, Ben; Breukink, Eefjan (2014-05-23). "Specifičnost transportu lipidu II FtsW v Escherichia coli". The Journal of Biological Chemistry. 289 (21): 14707–14718. doi:10.1074 / jbc.M114.557371. ISSN  1083-351X. PMC  4031526. PMID  24711460.