Biochemical studies highlight determinants for metal selectivity in the <i>Escherichia coli</i> periplasmic solute binding protein NikA
Notice bibliographique
Résumé
Nickel is an essential micronutrient for the survival of many microbes. On account of the toxicity of nickel and its scarcity in the environment, microbes have evolved specific systems for uptaking and delivering nickel to enzymes. NikA, the solute binding protein for the ATP-binding cassette (ABC) importer NikABCDE, plays a vital role in the nickel homeostasis of Escherichia coli by selectively binding nickel over other metals in the metabolically complex periplasm. While the endogenous ligand for NikA is known to be the Ni(II)-(L-His)2 complex, the molecular basis by which NikA selectively binds Ni(II)-(L-His)2 is unclear, especially considering that NikA can bind multiple metal-based ligands with comparable affinity. Here we show that, regardless of its promiscuous binding activity, NikA preferentially interacts with Ni(II)-(L-His)2, even over other metal-amino acid ligands with an identical coordination geometry for the metal. Replacing both the Ni(II) and the L-His residues in Ni(II)-(L-His)2 compromises binding of the ligand to NikA, in part because these alterations affect the degree by which NikA closes around the ligand. Replacing H416, the only NikA residue that ligates the Ni(II), with other potential metal-coordinating amino acids decreases the binding affinity of NikA for Ni(II)-(L-His)2 and compromises uptake of Ni(II) into E. coli cells, likely due to altered metal selectivity of the NikA mutants. Together, the biochemical and in vivo studies presented here define key aspects of how NikA selects for Ni(II)-(L-His)2 over other metal complexes, and can be used as a reference for studies into the metal selectivity of other microbial solute binding proteins.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».