Asymmetric drug binding in an ATP-loaded inward-facing state of an ABC transporter

ATP结合盒运输机 翻转酶 跨膜结构域 运输机 环核苷酸结合域 ATP水解 流出 生物物理学 电子传输链 结合位点 三磷酸腺苷 化学 生物化学 基质(水族馆) 蛋白质结构 核苷酸 生物 ATP酶 基因 磷脂 磷脂酰丝氨酸 生态学
作者
Tarjani Thaker,Smriti Mishra,Wenchang Zhou,Michael J. Mohan,Qingyu Tang,José D. Faraldo‐Gómez,Hassane S. Mchaourab,Thomas Tomasiak
出处
期刊:Nature Chemical Biology [Nature Portfolio]
卷期号:18 (2): 226-235 被引量:29
标识
DOI:10.1038/s41589-021-00936-x
摘要

Substrate efflux by ATP-binding cassette (ABC) transporters, which play a major role in multidrug resistance, entails the ATP-powered interconversion between transporter intermediates. Despite recent progress in structure elucidation, a number of intermediates have yet to be visualized and mechanistically interpreted. Here, we combine cryogenic-electron microscopy (cryo-EM), double electron–electron resonance spectroscopy and molecular dynamics simulations to profile a previously unobserved intermediate of BmrCD, a heterodimeric multidrug ABC exporter from Bacillus subtilis. In our cryo-EM structure, ATP-bound BmrCD adopts an inward-facing architecture featuring two molecules of the substrate Hoechst-33342 in a striking asymmetric head-to-tail arrangement. Deletion of the extracellular domain capping the substrate-binding chamber or mutation of Hoechst-coordinating residues abrogates cooperative stimulation of ATP hydrolysis. Together, our findings support a mechanistic role for symmetry mismatch between the nucleotide binding and the transmembrane domains in the conformational cycle of ABC transporters and is of notable importance for rational design of molecules for targeted ABC transporter inhibition. Cryo-EM analysis with DEER spectroscopy and molecular dynamics simulations of the ABC exporter BmrCD reveal dual-mode substrate binding in an ATP- and substrate-bound state.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
tt完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
1秒前
YvesWang发布了新的文献求助10
1秒前
清爽听南完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
yangqiaozhe发布了新的文献求助10
1秒前
xingguangyu发布了新的文献求助10
1秒前
wanci应助syy采纳,获得10
2秒前
二丙发布了新的文献求助10
2秒前
然宝应助墨染采纳,获得10
2秒前
折枝念晚宁完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
luren发布了新的文献求助10
3秒前
Yiii发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Err发布了新的文献求助10
4秒前
呆萌的一手完成签到,获得积分10
4秒前
小麻花发布了新的文献求助10
4秒前
你若晴好发布了新的文献求助10
4秒前
的li完成签到,获得积分10
4秒前
小耗子完成签到,获得积分10
4秒前
LL完成签到 ,获得积分10
4秒前
秋澄明完成签到,获得积分10
5秒前
夜来风雨完成签到,获得积分10
6秒前
song完成签到,获得积分10
6秒前
wangziyuan完成签到,获得积分10
6秒前
时尚的菲音完成签到,获得积分10
6秒前
yjl完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
易拉罐完成签到,获得积分10
8秒前
摸鱼专家完成签到 ,获得积分10
8秒前
Cola完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
小小菜发布了新的文献求助10
9秒前
思源应助负责烤鸡采纳,获得10
9秒前
wulanshu发布了新的文献求助10
9秒前
Cheish完成签到,获得积分10
10秒前
帅斌发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7733328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284035
关于积分的说明 20162467
捐赠科研通 7311227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304321
关于科研通互助平台的介绍 2457091
邀请新用户注册赠送积分活动 2313534