Утилисомы наружной мембраны опосредуют захват гликанов в кишечнике Bacteroidetes

Природа (2023)Цитировать эту статью

298 Доступов

62 Альтметрика

Подробности о метриках

Bacteroidetes являются многочисленными представителями микробиоты человека, которые используют множество гликанов, полученных из пищи и хозяина, в дистальном отделе кишечника1. Поглощение гликанов через внешнюю мембрану этих бактерий опосредовано белковыми комплексами SusCD, состоящими из встроенного в мембрану цилиндра и липопротеиновой крышки, которая, как полагают, открывается и закрывается, чтобы облегчить связывание и транспортировку субстрата. Однако экспонированные на поверхности гликансвязывающие белки и гликозидгидролазы также играют решающую роль в захвате, процессинге и транспортировке больших гликановых цепей. Взаимодействия между этими компонентами внешней мембраны плохо изучены, несмотря на то, что они имеют решающее значение для усвоения питательных веществ нашей микробиотой толстой кишки. Здесь мы показываем, что как для систем утилизации левана, так и для декстранов Bacteroides thetaiotaomicron дополнительные компоненты внешней мембраны собираются на основном транспортере SusCD, образуя стабильные машины, утилизирующие гликаны, которые мы называем утилизомами. Одночастичные структуры криогенной электронной микроскопии в отсутствие и в присутствии субстрата выявляют согласованные конформационные изменения, которые демонстрируют механизм захвата субстрата и рационализируют роль каждого компонента в утилисоме.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Данные, подтверждающие выводы этого исследования, можно получить у соответствующих авторов по обоснованному запросу. Крио-ЭМ реконструкции и соответствующие координаты депонированы в Банке данных электронной микроскопии и PDB соответственно: бессубстратная леван-утилисома (EMD-15288 и PDB 8A9Y), леван-утилисома с FOS DP 8–12 (EMD-15289 и PDB) 8AA0), ядро ​​SusC2D2 из леванской уталисомы с FOS DP 8–12 (EMD-15290 и PDB 8AA1), неактивная левана-утилисома с FOS DP 15–25 (EMD-15291 и PDB 8AA2), ядро ​​SusC2D2 из неактивной леванской уталисомы с FOS DP 15–25 (EMD-1592 и PDB 8AA3), уточнение консенсуса декстранутилисомы (EMD-15293 и PDB 8AA4). Координаты и структурные факторы из экспериментов по рентгеновской кристаллографии для GHlev депонированы в PDB под кодами доступа 7ZNR и 7ZNS. Данные масс-спектрометрии по протеомике были переданы в Консорциум ProteomeXchange через партнерский репозиторий PRIDE с идентификатором набора данных PXD034863. Необработанные данные этого исследования доступны в репозитории данных Университета Лидса: https://doi.org/10.5518/1329. Исходные данные приведены в статье.

Коропаткин Н.М., Кэмерон Е.А. и Мартенс Е.К. Как метаболизм гликанов формирует микробиоту кишечника человека. Нат. Преподобный Микробиол. 10, 323–335 (2012).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Фан, Ю. и Педерсен, О. Микробиота кишечника в метаболическом здоровье и заболеваниях человека. Нат. Преподобный Микробиол. 19, 55–71 (2021).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Хамакер, Б.Р. и Тунсил, Ю.Е. Взгляд на сложность структур пищевых волокон и их потенциальное влияние на микробиоту кишечника. Дж. Мол. Биол. 426, 3838–3850 (2014).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Моррисон, DJ и Престон, Т. Образование короткоцепочечных жирных кислот микробиотой кишечника и их влияние на метаболизм человека. Кишечные микробы 7, 189–200 (2016).