Estructura y plasticidad conformacional de la ATPasa tipo V/A de Thermus thermophilus intacta

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Microbiología

Sus antecedentes:

• Las trifosfatasas de adenosina de tipo V (vacuolar) / A (arqueal) (ATPases) son proteínas de membrana esenciales que se encuentran en las arqueas y las eubacterias.
• Estas enzimas utilizan un mecanismo de catálisis rotativa para acoplar la hidrólisis o síntesis de ATP con la translocación de protones a través de la membrana plasmática.
• Las ATPasas de tipo V/A son distintas de las ATP sintasas de tipo F en su arquitectura molecular general.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la dinámica estructural y el mecanismo de la *Thermus thermophilus* V/A-ATPasa.
• Investigar la flexibilidad entre los componentes V1 y Vo durante la función enzimática.
• Para detallar los procesos de liberación de inhibición de adenosina difosfato, transmisión de par y translocación de protones.

Principales métodos:

• Para determinar las estructuras de alta resolución se empleó la criomicroscopia electrónica (Cryo-EM).
• La V/A-ATPasa fue reconstituida en nanodiscos lipídicos para el análisis estructural.
• Se resolvieron estructuras para múltiples estados y subestados de rotación de la enzima.

Principales resultados:

• Las estructuras cryo-EM revelaron una flexibilidad significativa entre los dominios V1 (catalítico) y Vo (translocación) de la enzima de trabajo.
• Esta flexibilidad surge de la interacción mecánica entre el eje central giratorio y los tallos periféricos estacionarios.
• Se obtuvieron información detallada sobre la liberación de la inhibición del difosfato de adenosina, la transmisión del par V1-Vo y las vías de translocación de protones.

Conclusiones:

• La flexibilidad observada es crucial para la función mecánica de las ATPasas de tipo V/A.
• Los hallazgos proporcionan una comprensión mecanicista relevante para toda la familia de ATPasa de tipo V.
• Este estudio ofrece una base estructural detallada para la catálisis rotatoria y el transporte de protones en estas enzimas vitales.