寡肽转运复合体

揭示铁硫簇转运机制

一种含功能性铁硫簇结构域的原核寡肽通透酶，通过多种构象状态实现底物跨膜转运。

Yang, Xiaolin · Hu, Tianyu · Liang, Jingxi · Zhiqi, Xiong · Zhenli, Lin · Yao, Zhao · Xiaoting, Zhou · Yan, Gao · Shan, Sun · 杨秀娜 · Guddat, Luke W. · 杨海涛 · 饶子和 · 张冰

Nature Structural and Molecular Biology 2024

参数信息

结构态数目

4

铁硫簇类型

4Fe-4S

技术优势

看见完整转运周期

同时解析了静息态、寡肽结合预转运态、AMPPNP 结合预催化中间态和 ATP 结合催化中间态，覆盖底物从结合到释放前的关键步骤。

铁硫簇不可或缺

OppD 上有一个功能必需的 [4Fe-4S] 簇结合结构域，缺失或破坏该簇可能直接导致转运功能丧失。

ATP 态呈外向封闭

ATP 结合状态下复合体呈外向封闭构象，且跨膜腔中未观察到底物，表明底物已在 ATP 水解前被释放到胞外或处于特殊中间态。

应用场景

• 寡肽转运：用于阐明寡肽跨膜转运的分子机制，指导设计抑制病原菌营养摄取的药物。
• ABC转运蛋白：提供 I 型 ABC 输入体完整转运周期的结构模板，可类比研究其他底物转运蛋白。
• 膜蛋白结构与功能：展示膜蛋白复合体在溶液中的多种构象，为冷冻电镜方法学提供参考。
• 病原菌营养摄取：该转运体是结核分枝杆菌摄取寡肽的关键，结构信息可用于筛选阻断其功能的抑制剂。
• 宿主免疫调节：寡肽摄取可调节宿主免疫反应，理解其机制有助于开发免疫调节策略。