Bases estructurales del transporte de lipopolisacáridos mediado por MsbA

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Microbiología

Sus antecedentes:

• El lipopolisacárido (LPS) es un componente crucial de las membranas externas de las bacterias Gram negativas.
• MsbA, un transportador de casete de unión de ATP, es responsable de hacer pasar el LPS desde el interior hacia el exterior del prospecto de la membrana.
• El mecanismo estructural del transporte de LPS mediado por MsbA sigue siendo poco conocido.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar los mecanismos estructurales que subyacen a la inversión de LPS impulsada por MsbA.
• Determinar la estructura de MsbA en sus diferentes estados funcionales.
• Comprender el reconocimiento y la vinculación de LPS por parte de MsbA.

Principales métodos:

• Microscopía criolectrónica de una sola partícula (cryo-EM).
• Reconstitución en nanodiscos de lípidos de MsbA.
• Determinación de las estructuras de MsbA en estados libres de nucleótidos, ligados al vanadato ADP y ligados al ADP.

Principales resultados:

• Se obtuvieron estructuras cryo-EM de alta resolución de MsbA en tres estados funcionales distintos.
• Se encontró que el LPS se une profundamente dentro de MsbA, interactuando tanto con los residuos hidrófilos como con los hidrófobos.
• Las transiciones de MsbA entre las conformaciones orientadas hacia afuera, hacia adentro y cerradas durante el transporte de LPS.

Conclusiones:

• El estudio revela la base estructural para la vinculación y el reconocimiento de LPS por MsbA.
• Los cambios de conformación en MsbA son críticos para que el LPS se voltee a través de la membrana interna.
• Estos hallazgos proporcionan una base para comprender otras flipasas lipídicas y desarrollar nuevas estrategias antibacterianas.