Atomistic Mechanism of Large-Scale Conformational Transition in a Heterodimeric ABC Exporter
Notice bibliographique
Résumé
ATP-binding cassette (ABC) transporters are ATP-driven molecular machines, in which ATP binding and hydrolysis in the nucleotide-binding domains (NBDs) is chemomechanically coupled to large-scale, alternating access conformational changes in the transmembrane domains (TMDs), ultimately leading to the translocation of substrates across biological membranes. The precise nature of the structural dynamics behind the large-scale conformational transition as well as the coupling of NBD and TMD motions is still unresolved. In this work, we combine all-atom molecular dynamics (MD) simulations with electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy to unravel the atomic-level mechanism of the dynamic conformational transitions underlying the functional working cycle of the heterodimeric ABC exporter TM287/288. Extensive multimicrosecond simulations in an explicit membrane/water environment show how in response to ATP binding, TM287/288 undergoes spontaneous conformational transitions from the inward-facing (IF) state via an occluded (Occ) intermediate to an outward-facing (OF) state. The latter two states have thus far not been characterized at atomic level. ATP-induced tightening of the NBD dimer involves closing and reorientation of the two NBD monomers concomitant with a closure of the intracellular TMD gate, which leads to the occluded state. Subsequently, opening at the extracellular TMD gate yields the OF conformer. The obtained mechanism imposes NBD-TMD coupling via a tight orchestration of conformational transitions, between both the two domains and also within the TMDs, ensuring that the cytoplasmic and periplasmic gate regions are never open simultaneously.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».