Estructura cristalina de una O-aciltransferasa unida a la membrana

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Microbiología

Sus antecedentes:

• Las O-aciltransferasas ligadas a la membrana (MBOAT) son enzimas transmembranales integrales cruciales en todas las formas de vida.
• Las MBOAT juegan un papel vital en la biosíntesis lipídica, la remodelación fosfolípida y la modificación lipídica de las proteínas secretadas.
• A pesar de su importancia como objetivos farmacológicos, la arquitectura molecular y los mecanismos de los MBOAT siguen sin caracterizarse en gran medida.

Objetivo del estudio:

• Para determinar las estructuras cristalinas de DltB, un MBOAT bacteriano, solo y complejo con su proteína donante DltC.
• Aclarar la arquitectura molecular y el mecanismo funcional de DltB, en particular su papel en la D-analización del ácido teicoico de la pared celular.
• Proporcionar información sobre el núcleo estructural conservado y los mecanismos catalíticos de los MBOAT en diferentes organismos.

Principales métodos:

• Se empleó la cristalografía de rayos X para obtener estructuras de alta resolución de DltB y su complejo con DltC.
• Se utilizó la mutagénesis dirigida al sitio para investigar la función de los residuos clave, incluida la histidina catalítica y el sitio de unión a DltC.
• Se realizaron comparaciones de secuencias guiadas por la estructura entre DltB bacteriana y MBOAT de vertebrados.

Principales resultados:

• Las estructuras cristalinas revelan que DltB posee un anillo de 11 hélices transmembrana que protegen un embudo extracelular que conduce a un estrecho túnel intracelular.
• Un residuo catalítico de histidina conservado se encuentra en la base del embudo, conectado a DltC a través del túnel.
• Las mutaciones en el sitio catalítico de histidina o DltC abolieron la D-alanilación y sensibilizaron a Bacillus subtilis al estrés de la pared celular, lo que indica una catálisis entre membranas.

Conclusiones:

• Las estructuras determinadas proporcionan información sin precedentes sobre la arquitectura molecular y el mecanismo de los MBOAT.
• Los hallazgos sugieren un núcleo estructural conservado y mecanismos catalíticos similares en MBOAT de diversos organismos.
• Estas estructuras sirven como una plantilla para comprender las relaciones estructura-función MBOAT y para el diseño racional de inhibidores MBOAT.