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脂多糖单向输出到细胞表面的结构基础

革兰氏阴性细菌被内部细胞质膜和外膜包围,外膜充当保护屏障以限制许多抗生素的进入。外膜的独特性质是由于脂多糖1的存在。

脂多糖单向输出到细胞表面的结构基础

这种含有大量糖的大型糖脂是在细胞质中制成的;蛋白质复合物形成膜 - 膜桥,其介导脂多糖从内膜向细胞表面1的转运。蛋白质桥的内膜组分包含一个ATP结合盒转运蛋白,它可以为转运提供动力,但是这种转运蛋白如何确保单向脂多糖通过桥到外膜的运动是未知的2。

在这里,我们描述了一种五组分内膜复合物的两种晶体结构,其中含有从膜中提取脂多糖并将其传递到蛋白质桥所需的所有蛋白质。对这些结构的分析,结合生化和遗传实验,确定了脂多糖进入转运蛋白腔并进入桥的途径。

我们还确定了一个必须打开的蛋白质门,以允许基板从腔体移动到桥上。脂多糖进入腔内是不依赖于ATP的,但ATP是脂多糖通过门并进入桥的运动所必需的。我们的研究结果解释了内膜转运复合物如何控制脂多糖与其浓度梯度的有效单向转运。

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