Detección de sustratos unidos a la bomba de eflujo secundaria multidroga EmrE por RMN de estado sólido mejorada con...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Estructural Biología estructural.
• La biofísica molecular es la biofísica molecular.

Sus antecedentes:

• Escherichia coli EmrE es un pequeño antiportador homodímero de múltiples fármacos.
• Sirve como modelo para comprender los transportadores secundarios.
• EmrE comprende cuatro hélices de transmembrana y funciona como un dímero.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la unión específica de los sustratos tetrafenilfosfonio (TPP(+)) y metilfeniltetrahidropiridinio (MTP(+)) a EmrE.
• Para dilucidar el sitio de unión y las interacciones dentro del dimero EmrE.
• Demostrar la utilidad de la RMN de estado sólido mejorada con DNP para el estudio de transportadores de membrana.

Principales métodos:

• La reconstitución de EmrE en liposomas (1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-fosfocolina) se hace en el siguiente procedimiento.
• Estado sólido (31) P Magia de giro de ángulo (MAS) RMN para sondear la unión del sustrato.
• Espectroscopia de correlación a través del espacio (13)C-(13)C utilizando (13)C-etiquetado TPP(+).
• Mejora de la polarización nuclear dinámica (DNP) para la amplificación de la señal.

Principales resultados:

• Tanto el TPP (((+) como el MTP (((+) se unen al mismo bolsillo en EmrE.
• Evidencia de heterogeneidad de la población de ligandos, lo que indica una unión promiscuo.
• Se confirmó la interacción directa entre el TPP marcado con (13) C (((+) y el residuo E14 en la hélice transmembrana 1.
• Se logró una mejora de la señal de 19 veces utilizando RMN de estado sólido mejorada con DNP.

Conclusiones:

• EmrE exhibe una unión de sustrato promiscuo dentro de un bolsillo compartido.
• La interacción directa entre sustratos y residuos clave como el E14 es crucial para la función de EmrE.
• La RMN de estado sólido mejorada con DNP es una técnica poderosa para estudiar proteínas difíciles de transporte por membrana.