PspA采用类似于ESCRT-III的折叠方式,重塑细菌膜
Benedikt Junglas1, Stefan T Huber2, Thomas Heidler3
1Ernst-Ruska Centre for Microscopy and Spectroscopy with Electrons, ER-C-3/Structural Biology, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich, Germany; JuStruct: Jülich Center for Structural Biology, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich, Germany; Department of Chemistry, Biochemistry, Johannes Gutenberg University Mainz, 55128 Mainz, Germany.
Cell
|June 24, 2021
概括
细菌PspA蛋白对于内膜的完整性至关重要, 形成螺旋杆, 重塑膜. 这些结构包围脂质,产生曲率,并调解囊泡形成,连接脂质结构.
科学领域:
- 微生物学
- 结构生物学
- 生物化学
背景情况:
- 菌体冲击蛋白 (Psp) 系统对于细菌在压力下生存至关重要.
- PspA是PSP系统的主要效应蛋白,维护细菌内膜的完整性和功能.
- 细菌PspA与参与膜重塑的ESCRT-III蛋白质具有同质性.
研究的目的:
- 确定组装成螺旋杆的PSPA的高分辨率结构.
- 阐明PSPA重塑细菌膜的机制.
- 了解PSPA和ESCRT-III蛋白之间的进化关系.
主要方法:
- 使用3.6 Å分辨率的冷电子显微镜 (cryo-EM) 来确定PSPA组件的结构.
- 用功能测试观察PspA在体外的膜重塑能力.
- 进行了比较结构分析,以将PspA与ESCRT-III蛋白联系起来.
主要成果:
- 冷-EM结构显示了具有ESCRT-III折叠的扩展开放形状的PSPA单体.
- 观察到PSPA螺旋棒包围脂质,产生正面膜曲率,并重塑膜囊泡.
- PspA组件作为脂质转移的平台,连接单独的脂质结构并调解膜融合和裂变.
结论:
- 细菌PspA形成具有ESCRT-III折叠的螺旋杆,使其能够进行显著的膜重塑活动.
- PspA封闭脂质,产生曲和调节囊泡形成的能力对于细菌膜平衡至关重要.
- PspA代表ESCRT-III蛋白家族的古老成员,突出显示了在整个进化过程中膜重塑的保存机制.


