Elucidación estructural del complejo hexamérico MmpS4-MmpL4 de Mycobacterium tuberculosis

Sus antecedentes:

• Mycobacterium tuberculosis posee trece transportadores MmpL involucrados en la exportación de diversas moléculas.
• MmpL4 y MmpL5, junto con MmpS4 y MmpS5, son responsables de la exportación de la sideróforo micobactina y el fármaco bedaquilina.
• Estudios previos determinaron la estructura del monómero MmpL4, careciendo de un dominio clave de espiral enrollada.

Objetivo del estudio:

• Determinar la estructura de criomicroscopía electrónica del complejo hexamérico (MmpS4)3-(MmpL4)3.
• Caracterizar la conformación de MmpL4 dentro del complejo hexamérico.
• Establecer un flujo de trabajo para estudios de criomicroscopía electrónica de complejos proteicos lábiles.

Principales métodos:

• Entrecruzamiento por disulfuro racional guiado por predicciones de AlphaFold.
• Microscopía electrónica criogénica de partícula única (crio-EM).
• Determinación de la estructura del complejo hexamérico MmpS4-MmpL4.

Principales resultados:

• La estructura de criomicroscopía electrónica del complejo (MmpS4)3-(MmpL4)3 reveló el dominio de espiral enrollada de MmpL4.
• El dominio de espiral enrollada sobresale en el periplasma en un ángulo de ~60°.
• MmpL4 exhibe una conformación distinta en el hexámero en comparación con el monómero, con una cavidad periplasmática y residuos de acoplamiento de protones reorganizados.

Conclusiones:

• El estudio proporciona las primeras ideas estructurales sobre el complejo MmpL4-MmpS4.
• Los hallazgos dilucidan la base estructural para la exportación de micobactina y bedaquilina.
• El flujo de trabajo desarrollado permite estudios estructurales de complejos proteicos difíciles y lábiles.