Structural insight into the role of the Ton complex in energy transduction
Hervé Celia, Nicholas Noinaj, Stanislav D. Zakharov, Enrica Bordignon, Istvan Botos, Monica Santamaria, Travis J. Barnard, William A. Cramer,
Roland Lloubes & Susan K. Buchanan
Nature 538, 60–65 (06 Septembre 2016) doi:10.1038/nature19757
Received 29 December 2015Â Accepted 15 August 2016 Published online 21 September 2016
Chez les bactéries à Gram-négatif, le transport actif de nutriments est assuré par les transporteurs de membrane externe (TBDT) qui sont couplés au complexe Ton de membrane interne. Ce complexe se compose des protéines TonB, ExbB et ExbD, et utilise la force proton motrice de la membrane interne pour transduire l'énergie jusqu’à la membrane externe par l'intermédiaire TonB.
Dans cet article, nous avons étudié la structure du complexe Ton d'Escherichia coli en utilisant la cristallographie aux rayons X, la microscopie électronique, la RPE (« Double Electron Electron Resonance » spectroscopie) et les techniques de crosslinking. Nos résultats révèlent que le complexe Ton est constitué d'un pentamère d’ExbB (Figure 1), un dimère d’ExbD et au moins une molécule TonB. ExbB forme un pore transmembranaire qui est obstrué par une sous-unité d’ExbD (Figure 2) qui dimerise avec une deuxième sous unité localisée en dehors du pore. Les études électrophysiologiques montrent que le sous-complexe ExbB-ExbD forme des canaux ioniques cations sélectifs qui sont sensibles aux pH acides. Nos résultats donnent un premier aperçu du mécanisme par lequel le complexe Ton peut exploiter la force proton motrice pour produire de l'énergie.
Figure 2: Vue perpendiculaire (coté periplasmique) du complexe ExbB-ExbDdPeri.
ExbB (gris), ExbDdPeri (bleu)