Báo cáo khoa học: Secondary transporters of the 2HCT family contain two homologous domains with inverted membrane topology and trans re-entrant loops

Secondary Transporters of the 2HCT Family Contain Two Homologous Domains with Inverted Membrane Topology and Trans Re-entrant Loops

Tên đề tài: Secondary transporters of the 2HCT family contain two homologous domains with inverted membrane topology and trans re-entrant loops

Tác giả: Juke S. Lolkema, Iwona Sobczak, Dirk-Jan Slotboom

Lĩnh vực: Sinh học Phân tử, Vi sinh vật học, Công nghệ Sinh học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá cấu trúc miền của các protein vận chuyển thứ cấp thuộc họ 2HCT. Bằng phương pháp phân tích trình tự nhạy cảm, các nhà nghiên cứu đã phát hiện mối tương đồng trình tự yếu giữa hai nửa N- và C-terminal của các protein này. Cấu trúc màng của các miền đồng nhất này được suy luận dựa trên cấu trúc thực nghiệm của các thành viên họ 2HCT. Các miền này bao gồm năm đoạn xuyên màng và có định hướng ngược nhau trong màng. Các vòng nối giữa đoạn xuyên màng thứ tư và thứ năm ở mỗi miền được bảo tồn cao và chứa nhiều gốc axit amin có chuỗi bên nhỏ. Công trình thực nghiệm trên protein vận chuyển citrate CitS trong họ 2HCT cho thấy các vòng này là vòng tái nhập hoặc vòng lỗ. Các vòng tái nhập này đi vào màng từ các phía đối diện, tạo thành cấu trúc “trans re-entrant loops”. Sự kết hợp giữa cấu trúc màng đảo ngược và các vòng tái nhập xuyên màng này đại diện cho một dạng gấp mới cho các protein vận chuyển thứ cấp, tương tự cấu trúc của aquaporin và các mô hình được đề xuất cho các chất trao đổi Na+/Ca2+.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Domain structure; 2-hydroxycarboxylate transporter; inverted topology; pore-loop structure; secondary transporter
• Correspondence
• Abbreviations
• The 2-hydroxycarboxylate transporter (2HCT) family of secondary transporters belongs to a much larger structural class of secondary transporters termed ST3…
• Crystal structures of the LacY and GlpT proteins support the alternating access model for the mechanism of substrate translocation catalysed by secondary transporters [1,2]…
• Both LacY and GlpT belong to the major facilitator superfamily (MFS), which is the largest superfamily of secondary transporters…
• We have classified families of secondary transporters into structural classes to discriminate between different 3D structures and possibly, different mechanisms [6]…
• Members of the 2HCT family transport substrates with a 2-hydroxycarboxylate motif such as citrate, malate and lactate [9-13]…
• In this study we explore the domain structure of the transporters in class ST3 by sequence analysis [7] and combine the results with the experimental data available for the 2HCT family…
• Results
• The domain database
• Hits between the N- and C-terminal halves
• Significance of the homology
• Localization of sequence identity
• Membrane topology inversion
• Loops Vb and Xa
• Discussion
• Experimental procedures
• Construction of the database
• Blast searches
• Other methods
• Acknowledgements
• References