FepA
कई बैक्टीरिया छोटे लौह-बंधन अणुओं का स्राव करते हैं जिन्हें साइडरोफोर्स कहा जाता है, जो फेरिक आयनों से दृढ़ता से जुड़ते हैं। एफ. ई. पी. ए. एक अभिन्न जीवाणु बाहरी झिल्ली पोरिन प्रोटीन है जो बाहरी झिल्ली रिसेप्टर परिवार से संबंधित है और अतिरिक्त कोशिकीय स्थान से ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के पेरिप्लाज्म में साइडरोफोर एंटरोबैक्टिन द्वारा बंधे लोहे का सक्रिय परिवहन प्रदान करता है। एफ. ई. पी. ए. को विटामिन बी12 और कोलिसिन बी और डी के परिवहन के लिए भी दिखाया गया है। यह प्रोटीन लिगैंड-गेटेड प्रोटीन चैनलों के परिवार से संबंधित है। चूंकि बाहरी झिल्ली के लिए कोई ऊर्जा सीधे उपलब्ध नहीं है, इसलिए एफ. ई. पी. ए. द्वारा फेरिक-एंटरोबैक्टिन के परिवहन को चलाने के लिए ऊर्जा आंतरिक झिल्ली परिसर टन. बी.-एक्स. बी. बी.-एक्स. बी. डी. द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन प्रेरक बल (विद्युत रासायनिक प्रवणता) से उत्पन्न होती है। इस बल को एफ. ई. पी. ए. और टी. ओ. एन. बी. के बीच सीधे संपर्क के माध्यम से भौतिक रूप से एफ. ई. पी. ए. को प्रेषित किया जाता है। संरचना एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी का उपयोग करते हुए एफ. ई. पी. ए. की संरचना 724-अवशेष 22-फंसे हुए β-बैरल पाई गई। बैरल के बाह्य कोशिकीय पक्ष में लूप होते हैं जो फेरिक-एंटरोबैक्टिन के लिए उच्च-आत्मीयता और उच्च-विशिष्टता लिगैंड-बाइंडिंग साइटों के रूप में कार्य करते हैं। एन-टर्मिनस हाइड्रोफिलिक बैरल के अंदर एक छोटा प्लग डोमेन बनाता है, जो प्रभावी रूप से छिद्र को बंद कर देता है। एफ. एच. यू. ए. के अध्ययन, एक समान टी. एन. बी.-निर्भर बाहरी झिल्ली ट्रांसपोर्टर, से पता चलता है कि छिद्र की आंतरिक दीवारों के लिए एन-टर्मिनस डोमेन की बातचीत नौ नमक-पुलों और 60 से अधिक हाइड्रोजन बंधनों द्वारा मजबूत होती है। एन-टर्मिनस में छिद्र में दो बाह्य कोशिकीय लूप भी होते हैं, जिनके बारे में माना जाता है कि वे लिगैंड-बाइंडिंग और टनबी-मध्यस्थ परिवहन के बीच संकेत पारगमन में सहायता करते हैं, हालांकि सटीक तंत्र स्पष्ट नहीं है। एफ. ई. पी. ए. के एन-टर्मिनस डोमेन के अवशेष 12 से 18 में टन. बी. बॉक्स नामक एक क्षेत्र शामिल है, जिसमें कम से कम एक प्रोलाइन और ग्लाइसिन अवशेष शामिल हैं। एंटरोबैक्टिन 719 डी. ए. के आणविक द्रव्यमान के साथ 2,3-डाइहाइड्रोक्सीबेन्ज़ोयलसेरिन का एक चक्रीय त्रि-वृषण है। यह तीन कैटेकॉल समूहों से छह ऑक्सीजन का उपयोग करके फेरिक आयनों को बांधता है, जो-3 का समग्र आवेश देता है। बाइंडिंग कैटेकोल की तरह, एंटरोबैक्टिन में भी धातु के केंद्र को विच्छेदित करने वाली तीन गुना समरूपता होती है। फंक्शन आयरन आमतौर पर उस वातावरण में आसानी से उपलब्ध नहीं होता है जिसमें बैक्टीरिया का यह समूह खुद को पाता है। हालांकि आयरन श्वसन और डीएनए संश्लेषण के सह-एंजाइमों में अपनी भूमिका के कारण जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक है, इसलिए बैक्टीरिया को आयरन के सेवन के लिए एक तंत्र के अनुकूल होना चाहिए। क्योंकि फ़े3 + में घुलनशीलता बहुत कम होती है, बैक्टीरिया के आसपास के वातावरण में अधिकांश फ़े3 + आयन (जैसे। मिट्टी) आयरन ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड के रूप में मौजूद है, और इसलिए मुक्त Fe3 + की संख्या कम है। इसलिए, रोगाणु आसपास के वातावरण में गुप्त साइडरोफोर, फ़े3 +-बाइंडिंग पेप्टाइड्स में विकसित हुए हैं और फिर सक्रिय रूप से सक्रिय परिवहन द्वारा फ़े3 +-कॉम्प्लेक्स को वापस कोशिका में ले जाते हैं। यह अपने मेजबान के अंदर रोगजनक बैक्टीरिया के साथ भी देखा जा सकता है, जहां लोहा हीमोग्लोबिन, ट्रांसफेरिन, लैक्टोफेरिन और फेरिटिन द्वारा कसकर बंधा होता है, और इस प्रकार सांद्रता में कम होता है (10−24 मोल एल−1)। यहाँ यह मेजबान के लौह-बाध्यकारी प्रोटीन की तुलना में अधिक आत्मीयता (1049 के गठन स्थिरांक, या ([एमएल])/([एम] [एल] के साथ) वाले साइडरोफोर्स को फे3 + से अलग करता है, और इसलिए लोहे को हटा देगा और फिर कोशिका के अंदर ले जाया जाएगा। बेसिलस एंथ्रासिस, एक ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया जो एंथ्रेक्स का कारण बनता है, दो साइडरोफोर को स्रावित करता हैः बेसिलिबैक्टिन और पेट्रोबैक्टिन। एस्चेरिचिया कोलाई कई लौह-साइडरोफोर परिवहनों को गुप्त रखता है, लेकिन केवल एक साइडरोफोर-एंटरोबैक्टिन का उत्पादन करता है। फेरिक एंटरोबैक्टिन रिसेप्टर एफ. ई. पी. ए. फेरिक एंटरोबैक्टिन (एफ. ई. एन. टी.) के कैटेकोलेट भाग को पहचानता है, और इसे बाह्य कोशिकीय स्थान से बाहरी झिल्ली में पेरिप्लाज्म में ले जाता है। बाइंडिंग को दो चरणों में माना जाता है, एक तेज कदम जो फीन्ट को पहचानता है, और एक धीमा कदम जो स्थानांतरण में पहला कदम हो सकता है-परिसर को स्थानांतरण के लिए तैयार करना। दोनों चरण टोनबी-एक्सबीबी-एक्सबीडी परिसर और इससे प्रदान होने वाले प्रोटॉन प्रेरक बल से स्वतंत्र रूप से होते हैं। पेरिप्लाज्म में, फीएंट एफ. ई. पी. बी. से बंधा होता है और सक्रिय परिवहन के माध्यम से अभिन्न आंतरिक झिल्ली प्रोटीन एफ. ई. पी. जी. और एफ. ई. पी. डी. में पारित होता है, जिसमें ए. टी. पी. हाइड्रोलिसिस द्वारा प्रदान की गई ऊर्जा को साइटोप्लाज्मिक एफ. ई. पी. सी. द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है। साइटोप्लाज्म में, फेस एंटरोबैक्टिन एस्टेरेस हाइड्रोलाइज होता है और यह एंटरोबैक्टिन को तोड़ता है, जिससे फे3 + निकलता है जो बाद में उसी प्रोटीन, फेस द्वारा घटाकर फे2 + हो जाता है। संभावित तंत्र जब एंटरोबैक्टिन फेरिक आयरन को बांधता है, तो यह दोनों अणु की 3-आयामी संरचना को बदल देता है और आवेश को तटस्थ से नकारात्मक 3 में बदल देता है। एफ. ई. पी. ए. बाइंडिंग साइट, जो बाह्य कोशिकीय लूप द्वारा बनाई गई है, सकारात्मक रूप से आवेशित एमिनो एसिड से बनी है। भार-विशिष्टता और बैरल के आकार प्रतिबंध का संयोजन एफ. ई. पी. ए. आयात को फेरिक-एंटरोबैक्टिन के लिए अत्यधिक विशिष्ट बनाता है। परिवहन के तंत्र को एयर लॉक के समान बताया गया है। जब लिगेंड बंधा होता है, तो यह परिकल्पना की जाती है कि यह बाह्य कोशिकीय पक्ष में छिद्र को बंद कर देता है, इस प्रकार कुछ भी छिद्र के माध्यम से बाहर निकलने से रोकता है। एफ. ई. पी. ए. फिर 5 एमिनो एसिड सर्वसम्मति अनुक्रम के माध्यम से टन. बी. के साथ बातचीत करता है, जो पेरिप्लाज्मिक पक्ष के लिए एक चैनल खोलने वाले एन-टर्मिनल में परिवर्तन को प्रेरित करता है। यह एफ. ई. पी. ए. को आयनों और छोटे अणुओं को किसी भी दिशा में जाने की अनुमति दिए बिना फेरिक-एंटरोबैक्टिन का परिवहन करने की अनुमति देगा। जब लिगेंड एफ. ई. पी. ए. से बंधा होता है, तो एन-टर्मिनल डोमेन की संरचना को बदल दिया जाता है ताकि छिद्र को खोला जा सके। इस बारे में विवाद है कि लिगैंड को गुजरने देने के लिए बैरल के भीतर जगह कैसे खोली जाती है। या तो एन-टर्मिनल प्लग डोमेन बैरल के भीतर रहता है और एक छिद्र बनाने के लिए संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरता है या यह अस्थायी रूप से बैरल से बाहर निकल जाता है। यह परिकल्पना की गई है कि स्थानान्तरण के लिए पूरे एन-टर्मिनल डोमेन को हटाना ऊर्जावान रूप से निरर्थक है, क्योंकि इसके लिए नमक पुलों और कई हाइड्रोजन बंधनों के टूटने की आवश्यकता होती है, हालांकि, चूंकि बैरल पानी से भरा होता है, इसलिए आवश्यक ऊर्जा पहले की तुलना में बहुत कम होगी। एन-टर्मिनल प्लग के विलोपन उत्परिवर्तन का उपयोग करके एन-टर्मिनल की भूमिका का पता चलता है; प्रोटीन अभी भी झिल्ली में डालने में सक्षम था, लेकिन बड़े अणुओं के लिए एक गैर-चयनात्मक छिद्र के रूप में कार्य करता है, जो कोशिका की माल्टोटेट्राज़, माल्टोपेन्टाओस, फेरिक्रोम के साथ-साथ एल्बोमाइसिन, वैनकोमाइसिन और बैसिट्रासिन सहित कई एंटीबायोटिक दवाओं की पारगम्यता में वृद्धि से प्रदर्शित होता है। हालांकि, इसे सावधानी के साथ माना जाना चाहिए, क्योंकि एन-टर्मिनल प्लग की अनुपस्थिति में बैरल की संरचना बदल सकती है। संदर्भ बाहरी झिल्ली प्रोटीन