La RMN en estado sólido revela una hidrólisis asimétrica de ATP en el transportador ABC de múltiples fármacos BmrA

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Biofísica molecular

Sus antecedentes:

• El mecanismo de hidrólisis de ATP por transportadores de cassette de unión de ATP (ABC) es crucial para su función, pero sigue siendo incompletamente entendido.
• Los transportadores ABC juegan un papel vital en los procesos celulares, incluida la resistencia a múltiples fármacos.

Objetivo del estudio:

• Elucidar los cambios conformacionales y dinámicos durante el ciclo catalítico del transportador ABC multidroga BmrA.
• Investigar los estados de unión de nucleótidos (prehidrolítica, transición y posthidrolítica) de BmrA utilizando técnicas avanzadas de RMN.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de RMN de estado sólido para sondear la dinámica conformacional.
• Utiliza mutagenesis dirigida al sitio (mutante E504A) y análogos de ATP para atrapar estados catalíticos específicos.
• Se analizaron espectros de RMN C y espectros de correlación P-P2D para evaluar la simetría y la dinámica del sitio de unión de nucleótidos.

Principales resultados:

• La RMN P indicó una fuerte unión de ATP a ambos sitios en el estado prehidrolítico.
• En el estado de transición, la simetría dimérica de BmrA se rompió, con un sitio fuertemente unido a ADP:Mg2+:vanadate y el otro abierto.
• El estado posthidrolítico mostró una débil unión de ADP a ambos sitios, con simetría recuperada.

Conclusiones:

• El estudio demuestra la pérdida y posterior recuperación de la simetría en los sitios de unión de nucleótidos de BmrA durante la hidrólisis de ATP.
• Estos hallazgos proporcionan información crítica sobre el mecanismo catalítico de los transportadores ABC a nivel molecular.