Семейство белков устойчивости к акрифлавину


Устойчивость Escherichia coli к акрифлавину (гены acrA и acrB) кодирует систему оттока нескольких лекарств , которая, как полагают, защищает бактерию от гидрофобных ингибиторов . [1] Белок AcrB E. coli представляет собой транспортер , который активируется протондвижущей силой и демонстрирует самую широкую субстратную специфичность среди всех известных мультилекарственных насосов, начиная от большинства используемых в настоящее время антибиотиков, дезинфицирующих средств, красителей и детергентов до простых растворители .

Структура безлигандного AcrB показывает, что это гомотример с массой 110 кДа на субъединицу. Каждая субъединица содержит 12 трансмембранных спиралей и два больших периплазматических домена (каждый из которых превышает 300 остатков) между спиралями 1 и 2, а также спиралями 7 и 8. Рентгеновский анализ сверхэкспрессированного белка AcrB показал, что три периплазматических домена образуют в центре воронкообразная структура и соединенная узкая (или закрытая) пора. Пора открывается в периплазму через три преддверия, расположенные на границах субъединиц. Было предложено, чтобы эти преддверия обеспечивали прямой доступ лекарств из периплазмы, а также из внешнего листка цитоплазматической мембраны . Три трансмембранных домена протомеров AcrB образуют большую центральную полость шириной 30А, которая охватывает цитоплазматическую мембрану и доходит до цитоплазмы.

Рентгенокристаллографические структуры тримерного насоса AcrB из E. coli с четырьмя структурно различными лигандами продемонстрировали, что три молекулы лиганда одновременно связываются с чрезвычайно большой центральной полостью размером 5000 кубических ангстрем, главным образом за счет гидрофобного, ароматического стэкинга и ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Каждый лиганд использует для связывания немного отличающееся подмножество остатков AcrB . Связанные молекулы лиганда часто взаимодействуют друг с другом, стабилизируя связывание.