Gli utilisomi della membrana esterna mediano l’assorbimento dei glicani nei Bacteroidetes intestinali

Natura (2023) Cita questo articolo

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I batterioideti sono membri abbondanti del microbiota umano e utilizzano una miriade di glicani derivati ​​dalla dieta e dall’ospite nell’intestino distale1. L’assorbimento dei glicani attraverso la membrana batterica esterna di questi batteri è mediato dai complessi proteici SusCD, comprendenti un cilindro incorporato nella membrana e un coperchio lipoproteico, che si pensa si apra e si chiuda per facilitare il legame e il trasporto del substrato. Tuttavia, anche le proteine ​​che legano i glicani e le idrolasi dei glicosidi esposte in superficie svolgono un ruolo fondamentale nella cattura, nella lavorazione e nel trasporto delle grandi catene di glicani. Le interazioni tra questi componenti nella membrana esterna sono poco conosciute, nonostante siano cruciali per l’acquisizione dei nutrienti da parte del nostro microbiota del colon. Qui mostriamo che sia per i sistemi di utilizzo del levano che del destrano di Bacteroides thetaiotaomicron, i componenti aggiuntivi della membrana esterna si assemblano sul trasportatore centrale SusCD, formando macchine stabili che utilizzano i glicani che chiamiamo utilisomi. Le strutture di microscopia elettronica criogenica a singola particella in assenza e presenza di substrato rivelano cambiamenti conformazionali concertati che dimostrano il meccanismo di cattura del substrato e razionalizzano il ruolo di ciascun componente nell'utilisoma.

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I dati a supporto dei risultati di questo studio sono disponibili presso gli autori corrispondenti su ragionevole richiesta. Le ricostruzioni Cryo-EM e le coordinate corrispondenti sono state depositate rispettivamente nella banca dati di microscopia elettronica e nel PDB: utilisoma levano senza substrato (EMD-15288 e PDB 8A9Y), utilisoma levano con FOS DP 8–12 (EMD-15289 e PDB 8AA0), nucleo SusC2D2 dall'utilisome levan con FOS DP 8–12 (EMD-15290 e PDB 8AA1), nucleo utilisoma levan inattivo con FOS DP 15–25 (EMD-15291 e PDB 8AA2), nucleo SusC2D2 dall'utilisome levan inattivo con FOS DP 15–25 (EMD-1592 e PDB 8AA3), raffinamento del consenso utile al destrano (EMD-15293 e PDB 8AA4). Le coordinate e i fattori strutturali degli esperimenti di cristallografia a raggi X per GHlev sono stati depositati nel PDB con i codici di accesso 7ZNR e 7ZNS. I dati di proteomica della spettrometria di massa sono stati depositati presso il Consorzio ProteomeXchange tramite il repository dei partner PRIDE con l'identificatore del set di dati PXD034863. I dati grezzi di questo studio sono disponibili presso il Data Repository dell'Università di Leeds: https://doi.org/10.5518/1329. I dati di origine sono forniti con questo documento.

Koropatkin, NM, Cameron, EA & Martens, EC Come il metabolismo dei glicani modella il microbiota intestinale umano. Naz. Rev. Microbiol. 10, 323–335 (2012).

Articolo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fan, Y. & Pedersen, O. Microbiota intestinale nella salute e nelle malattie metaboliche umane. Naz. Rev. Microbiol. 19, 55–71 (2021).

Articolo CAS PubMed Google Scholar

Hamaker, BR & Tuncil, YE Una prospettiva sulla complessità delle strutture delle fibre alimentari e il loro potenziale effetto sul microbiota intestinale. J.Mol. Biol. 426, 3838–3850 (2014).

Articolo CAS PubMed Google Scholar

Morrison, DJ & Preston, T. Formazione di acidi grassi a catena corta da parte del microbiota intestinale e loro impatto sul metabolismo umano. Microbi intestinali 7, 189–200 (2016).