Movimiento de microsegundos del transportador bacteriano EmrE en las capas de lípidos

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Transporte por membrana

Sus antecedentes:

• EmrE es un transportador bacteriano y un modelo para pequeñas proteínas de resistencia a múltiples fármacos (SMR).
• Efluye sustratos catiónicos acoplados al transporte de protones.
• La comprensión de la relación estructura-dinámica de EmrE es clave para aclarar los mecanismos del transportador SMR.

Objetivo del estudio:

• Investigar la dinámica proteica de EmrE en complejo con un sustrato.
• Para correlacionar los movimientos de las proteínas con la unión y liberación del sustrato durante el transporte.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de RMN de estado sólido en un mutante S64V-EmrE unido al sustrato en bicapas lipídicas.
• Se midieron las tasas de relajación de la red de giro del marco giratorio (R1ρ) bajo giro de ángulo mágico (MAS).
• Se realizaron 15 experimentos de bloqueo de espín con detección de H bajo 55 kHz MAS.

Principales resultados:

• Las tasas de relajación se midieron específicamente en el sitio para la proteína unida al sustrato.
• La relajación dependiente del campo de bloqueo de giro indicó movimientos de la columna vertebral a ~ 6000 s a 280 K.
• Estos movimientos ocurren tanto en pH ácido como básico, independientemente del estado de protonación.

Conclusiones:

• Los movimientos de la columna vertebral en escalas de tiempo de microsegundos están presentes en el EmrE ligado al sustrato.
• Estos movimientos son más rápidos que el ciclo de transporte general, pero se alinean con las escalas de tiempo de unión / liberación del sustrato.
• Es probable que EmrE utilice estos movimientos dinámicos para muestrear conformaciones para un transporte eficiente del sustrato.