ABC-транспортер
MsbA
MsbA е ABC-транспортер на отпорност кон повеќе лекови (MDR), а можно е да претставува и липидна флипаза. Станува збор за ATPаза која го транспортира липидот А, кој е хидрофобниот дел на липополисахаридите (LPS) и е сахаролипид заснован на глукозамин, а го гради надворешниот монослој на надворешните мембрани на повеќето Грам-негативни бактерии. Липидот А е ендотоксин, па затоа губењето на MsbA од клеточната мембрана или негова мутација која предизвикува пореметување на транспортот доведува до смрт на бактериската клетка. Оваа белковина е блиску хомологна со P-белковината (Pgp) во поглед на низата и има сродна супстратна специфичност со MDR-ABC-транспортерот LmrA од Lactococcus lactis. MsbA од E. coli е 36 % идентичен со N-терминалната половина на човечкиот MDR1, што сугерира дека имаат ист механизам на транспорт на амфифатични и хидрофобни супстрати. MsbA генот кодира половичен транспортер кој се состои од трансмембрански домен (TMD) споен со доменот за врзување на нуклеотиди (NBD). MsbA е хомодимер со тотална молекулска маса од 129,2 kD. Тој содржи шест ТМ-домени на периплазматската страна, еден NB домен сместен на цитоплазматската страна од клеточната мембрана и внатреклеточен домен (ICD) кој ги премостува TMD и NBD. Сочуваната завојница, која се протега од TMD сегментот до активното место на NBD, во голема мера е одговорна за преносот на информации меѓу TMD и NBD. Специфична ICD1 служи како сочувана стационарна точка околу која NBD може да ротира, што овозможува дисоцијација и димеризација на NBD во тек на врзувањето и хидролизата на ATP. Претходно објавените (сега повлечени) кристални структури на MsbA биле недоследни со бактерискиот хомолог Sav1866. Структурите биле преиспитани и било утврдено дека содржат грешка и дека поради тоа моделите на MsbA биле неточни. Неодамна, овие грешки биле коригирани и биле објавени нови структури. Во состојба на мирување MsbA на E. coli има форма на превртена буква „V“, со комора која е достапна од внатрешната страна на транспортерот. Контактите на димерот се концентрирани во регионот на вонклеточните петелки и додека NB-домените се на растојани од приближно 50 Å, подединиците на димерот се наоѓаат една наспроти друга. Растојанието помеѓу аминокиселинските остатоци на местото на димерниот интерфејс е утврдено со помош на експерименти на вкрстено врзување и со EPR (електронска парамагнетна резонанца). Релативно големата комора овозможува транспорт на големи молекулски групи, како оние присутни во липидот А. Потребни се значителни конформациони промени за да се пренесат големи шеќерни групи низ мембраната. Разликата меѓу двете структури без врзани нуклеотиди (апо) е приближно 30° придвижување на ТМ4/ТМ5 завојниците во однос на ТМ3/ТМ6 завојниците. Кај MsbA од V. cholerae, во затворената апо состојба, NB домените се порамнети и, иако се доближени, тие не формираат ATP-сендвич, а P-петелките на спротивните мономери се сместени една покрај друга. Во споредба со отворената конформација, димерниот интерфејс на ТМ-домените во затворена конформација со лицето кон внатре има екстензивни контакти. И кај двете апо конформации на MsbA, отворот на комората е од внатрешната страна. Структурата на MsbA-AMP-PNP (5’-аденилил-β-γ-имидофосфат) од S. typhimurium е слична со Sav1866. NB-домените во конформацијата со врзани нуклеотиди и лице кон надворешната страна заедно формираат канонски ATP димерен сендвич, т.е. нуклеотидот е сместен меѓу P-петелката и LSGGQ мотивот. Конформационата транзиција од MsbA-затворена-апо до MsbA-AMP-PNP опфаќа два чекори: приближно 10° придвижување на ТМ4/TM5 завојниците кон ТМ3/ТМ6, приближување на NB домените, но не и нивно порамнување, по што следи свртување на ТМ4/ТМ5 завојниците за приближно 20° надвор од рамнината. Свртувањето резултира со сепарација на ТМ3/ТМ6 завојниците од ТМ1/ТМ2 завојниците, што доведува до промена од конформација со отвор кон внатре во конформација со отвор кон надвор. Според тоа, промените во ориентацијата и растојанието на NB домените драматично го реаранжираат пакувањето на трансмембранските завојници и делотворно го менуваат пристапот на комората од внатрешноста на мембраната во пристап од надворешноста на мембраната. Структурите добиени за MsbA се основа за транспортниот модел по пат на свртување. Опишаните структури исто така ја нагласуваат динамичката природа на ABC извозниците, што е потврдено и со флуоресцентни и со EPR-истражувања. Во најново време откриени се и инхибитори на MsbA.