The import and export of vitamin B12 in bacteria
| Promotie: | M. (Mark) Nijland, BSc |
| Wanneer: | 17 mei 2024 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotors: | prof. dr. D.J. (Dirk) Slotboom, A. (Albert) Guskov, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
De import and export van vitamine B12 in bacteriën
Mark Nijland heeft aangetoond dat, in tegenstelling tot andere ABC-transporters, BacA van Mycobacterium marinum een enkel substraat (cobalamine) in zowel de import- als de exportrichting kan transporteren.
Nijland: 'In dit proefschrift richten we ons op membraantransporters die betrokken zijn bij het transporteren van vitamine B12 in bacteriën. Een van deze transporters is de ABC-transporter BacA van Mycobacterium tuberculosis. Over het algemeen wordt aangenomen dat ABC-transporters slechts in één richting kunnen transporteren, wat betekent dat ze functioneren als importer of exporter. Met behulp van hele cellen is in het verleden aangetoond dat BacA de import van structureel niet-gerelateerde substraten, waaronder vitamine B12, mogelijk maakt. Er zijn echter ook aanwijzingen dat BacA betrokken is bij de export van andere antimicrobiële verbindingen. Dit is echter lastig te bevatten omdat over het algemeen wordt aangenomen dat ABC-transporters slechts in één richting kunnen transporteren. We hebben dit raadsel opgelost door een fluorescentie-gebaseerde transportmethode voor vitamine B12 te ontwikkelen. We laten met gezuiverd eiwit zien dat BacA-vitamine B12 zowel in de import- als de exportrichting kan transporteren. Daarmee laten we voor het eerst zien dat een ABC-transporter functioneert als een bi-directionele transporter voor een enkel fysiologisch substraat (vitamine B12).
Hoewel ABC-transporters al tientallen jaren uitgebreid worden bestudeerd, ontdekken we nog steeds fascinerende en unieke kenmerken, zoals bi-directionaliteit. Dit toont aan dat de mechanistische diversiteit van ABC-transporters groter is dan eerder werd gedacht. Er is geprobeerd om meer inzicht te krijgen in het unieke bi-directionele transportmechanisme door cryo-EM-structuren van BacA te bepalen. Een deel van het eiwit bleek echter te flexibel om een volledige 3D-structuur te reconstrueren.'