Семейство грамположительных, содержащих миколовую кислоту бактерий Corynebacterium- Mycobacterium-Nocardia повсеместно распространено в окружающей среде, а его патогенные представители вызывают одни из самых распространенных и трудноизлечимых инфекционных заболеваний.
Микобактериальные и коринебактериальные транспортеры семейства MmpL/CmpL физиологически необходимы для этих патогенов, но механизм их ингибирования остается неясным, поэтому эти транспортеры являются предметом интенсивных исследований в связи с их важностью для физиологии видов Corynebacterium-Mycobacterium-Nocardia и разработки новых антимикобактериальных препаратов.
Эти транспортеры доставляют мономиколаты трегалозы, предшественники основных липидов внешней мембраны, в периплазму с помощью механизма, зависимого от протонной движущей силы. В данном исследовании мы успешно очистили из нативных мембран полноразмерный и С-концевой усеченный белки M. tuberculosis MmpL3 и Corynebacterium glutamicum CmpL1 и восстановили их в протеолипосомах. Мы также создали ряд субстратных мимиков и ингибиторов, специфичных для этих транспортеров, проанализировали их активность в восстановленных протеолипосомах и провели моделирование молекулярной динамики модельного транспортера MmpL3 при различных pH.
Было обнаружено, что все восстановленные белки способствуют транслокации протонов через фосфолипидный бислой, но MmpL3 и CmpL1 значительно отличаются по реакции на рН и взаимодействию с субстратными мимиками и ингибиторами индол-2-карбоксамида. Данные результаты также свидетельствуют о том, что некоторые ингибиторы отменяют транспортную активность MmpL3 и CmpL1 путем ингибирования транслокации протонов.
Наше исследование закладывает биохимическую основу для понимания механизма работы этих транспортеров и их ингибирования малыми молекулами, что будет способствовать разработке новых антибиотиков.
