The main EP of E. coli is the AcrAB

The main EP of E. coli is the AcrAB-TolC efflux pump (Ma et al., 1995; Okusu et al., 1996; Viveiros et al., 2005). In situations when this pump is deleted or deactivated, its function is replaced by another RND efflux pump the AcrEF-TolC pump (Viveiros et al., 2005). Both EPs consist of three distinct proteins. The transporter component of the AcrAB-TolC pump, AcrB, is attached to the plasma membrane and coded by the gene acrB. There are two fusion proteins, AcrA, coded by the gene acrA, that flank the AcrB transporter and are believed to assist the movement of a substrate through the AcrB transporter by peristaltic action driving water through the transporter (Nikaido, 2011). The third component of the AcrAB-TolC pump is the TolC channel which is contiguous with the AcrB transporter and provides a conduit for the extrusion of the substrate (Lorca et al., 2007). The TolC protein is also part of other tri-unit EPs of the organism (Nikaido, 2011). Even though the AcrAB-TolC efflux pump has been studied for three decades and has been shown to extrude a large variety of unrelated compounds with widely different structures (Nikaido, 2011), its structure in the plasma membrane has not yet been completely defined. Nevertheless, the means for the recognition of the substrate appear to involve a pocket within the transporter and defined by a phenylalanine residue (Eicher et al., 2012). Studies employing fluorochromes recognized by the AcrB transporter indicate that the binding and release of the substrate are pH dependent (Su and Yu, 2007). At low pH the dissociation of the substrate is high and at high pH it is very slow. Therefore, in a physiological environment of pH 7, one would expect that the pump would be very ineffective since the dissociation of the substrate would be slow or none at all. How then does the pump continue to function if the release of the substrate is limited? The function of the pump at environmental conditions (ca. pH 7) must involve conditions, which decrease the pH of the internal cavity of the pump to which the substrate is bound and therefore afford the extrusion of the substrate possible. To accomplish this at physiological pH, we have postulated that the decrease in pH within the pocket takes place by the generation of hydronium ions from metabolism (Amaral et al., 2011b), which pass from the cytoplasmic side of the plasma membrane through the transporter. At lower pH (below ca. 6.5), hydronium ions can be diverted by the PMF from the surface of the cell to the periplasm via porins and then from the periplasm to the medial side of the plasma membrane via another porin. Because the transporter can “vacuum” the substrate from either the periplasmic or cytoplasmic medial sides of the plasma membrane, hydronium ions must also gain access to the internal component of the pump thereby affording the needed drop of pH for release of the substrate and subsequent extrusion via the TolC channel. The differential pH function of the F0–F1 ATP synthase insures that hydronium ions are generated from the hydrolysis of ATP at high pH or are used for the synthesis of ATP at low pH (Walker et al., 1984; Feniouk and Junge, 2005; Padan et al., 2005). The model proposed by Figure 1 describes the mechanism for the function of the RND AcrAB-TolC efflux pump of Gram-negatives.

FIGURE 1
www.frontiersin.org
FIGURE 1. Model of the AcrAB-TolC efflux pump of a Gram-negative bacterium. Hypothesis. At near neutral pH, hydronium ions from hydrolysis of ATP by ATP synthase pass through the AcrB transporter, reduce the pH to a point that causes the release of the substrate. When the hydronium ions reach the surface of the cell they are distributed over that surface and bind to lipopolysaccharides and basic amino acids. When there is a need for hydronium ions for activity of the efflux pump, the pH is lower than neutral and the hydrolysis of ATP is not favored, hydronium ions from the surface of cell due to the PMF move through the porins and reach the transporter where they are pushed through the transporter by the peristaltic action caused by the fusion proteins. Substrates bound to the transporter dissociate when the pH is reduced by the flow of hydronium ions and are carried out by the flow of water.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หลัก EP ของ E. coli เป็นปั๊ม efflux AcrAB TolC (Ma et al. 1995 Okusu et al. 1996 Viveiros et al. 2005) ในสถานการณ์ เมื่อปั๊มนี้ถูกลบ หรือปิดใช้ งาน การทำงานถูกแทนที่ ด้วยอื่นปลอดภัย efflux ปั๊ม AcrEF-TolC ปั๊ม (Viveiros et al. 2005) กำไรต่อหุ้นทั้งสองประกอบด้วยโปรตีนแตกต่างกันสาม คอมโพเนนต์การขนส่งของปั๊ม AcrAB TolC, AcrB แนบกับเยื่อ และโดย acrB ยีน มีสองฟิวชั่นโปรตีน AcrA โดย acrA ยีน ที่อยู่ขนาบข้างขนส่ง AcrB และเชื่อว่าจะช่วยให้การเคลื่อนที่ของพื้นผิวผ่านขนส่ง AcrB โดยดำเนินการ peristaltic ขับน้ำผ่านขนส่ง (Nikaido, 2011) คอมโพเนนต์ที่สามของปั๊ม AcrAB TolC เป็นช่องทาง TolC ซึ่งอยู่ติดกับขนส่ง AcrB และให้มีท่อสำหรับอัดขึ้นรูปของพื้นผิว (Lorca et al. 2007) โปรตีน TolC เป็นส่วนหนึ่งของ EPs ไตรหน่วยอื่น ๆ ของชีวิต (Nikaido, 2011) แม้ว่าปั๊ม efflux AcrAB TolC ได้รับการศึกษาสำหรับสามทศวรรษ และได้รับการแสดงเพื่อขับไล่ความหลากหลายของสารประกอบที่ไม่มีโครงสร้างแตกต่างกัน (Nikaido, 2011), โครงสร้างในเยื่อไม่ได้ถูกอย่างสมบูรณ์กำหนด อย่างไรก็ตาม วิธีการรับรู้ของพื้นผิวอาจเกี่ยวข้องกับกระเป๋าในการขนส่ง และกำหนด โดยสาร phenylalanine (Eicher et al. 2012) จ้างการยอมรับจากผู้ขนส่ง AcrB fluorochromes การศึกษาบ่งชี้ว่า การผูกและนำออกของพื้นผิวมีค่า pH ขึ้น (Su และยู 2007) ที่ pH ต่ำ dissociation ของพื้นผิวสูง และที่ pH สูง จะช้ามาก ดังนั้น ในสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาของค่า pH 7 หนึ่งคาดว่า ปั๊มจะไม่ได้ผลมากตั้งแต่ dissociation ของพื้นผิวจะเป็นช้า หรือไม่ วิธีไม่ปั๊มยังคงทำงานหากการออกของพื้นผิวถูกจำกัดหรือไม่ การทำงานของปั๊มที่สภาพแวดล้อม (ca. ค่า pH 7) ต้องเกี่ยวข้องกับเงื่อนไข ซึ่งลดค่า pH ของโพรงภายในของปั๊มที่ถูกผูกไว้ และจึง สามารถรีดสุดพื้นผิวพื้นผิว ดังนี้ที่ pH ทางสรีรวิทยา เราคนได้ตั้งสมมติฐานว่า การลดลงของค่า pH ภายในกระเป๋าเกิดขึ้น โดยการสร้างของไฮโดรเนียมไอออนจากเผาผลาญ (อ่อนไหวร้อยเอ็ด 2011b), ซึ่งผ่านจากด้านรายการเลือกของเยื่อผู้ขนส่ง ที่ pH ต่ำ (ต่ำกว่า ca. 6.5), ไฮโดรเนียมไอออนสามารถจะโอน โดย PMF จากพื้นผิวของเซลล์กับการ periplasm ผ่าน porins แล้ว จาก periplasm ไปด้านที่อยู่ตรงกลางของเยื่อผ่าน porin อื่น เนื่องจากการขนส่งสามารถ "ดูด" พื้นผิวจากใด periplasmic หรือรายการเลือกอยู่ตรงกลางด้านข้างเยื่อ ไฮโดรเนียมไอออนต้องเข้าใช้งานส่วนประกอบภายในของปั๊มจึงซึ่งหล่นต้องวัดค่า ph ที่พื้นและอัดขึ้นรูปมาผ่านช่องทาง TolC ฟังก์ชันค่า pH ที่แตกต่างของการ F0 – F1 ATP synthase มั่นใจว่า ไฮโดรเนียมไอออนถูกสร้างขึ้นจากการสลายของ ATP ที่ pH สูง หรือใช้สำหรับการสังเคราะห์ ATP ที่ pH ต่ำ (Walker et al. 1984 Feniouk และ Junge, 2005 Padan et al. 2005) แบบจำลองที่เสนอ โดยรูปที่ 1 อธิบายกลไกการทำงานของปั๊ม efflux ปลอดภัย AcrAB-TolC ของฟิล์มกรัมFIGURE 1 www.frontiersin.orgFIGURE 1. Model of the AcrAB-TolC efflux pump of a Gram-negative bacterium. Hypothesis. At near neutral pH, hydronium ions from hydrolysis of ATP by ATP synthase pass through the AcrB transporter, reduce the pH to a point that causes the release of the substrate. When the hydronium ions reach the surface of the cell they are distributed over that surface and bind to lipopolysaccharides and basic amino acids. When there is a need for hydronium ions for activity of the efflux pump, the pH is lower than neutral and the hydrolysis of ATP is not favored, hydronium ions from the surface of cell due to the PMF move through the porins and reach the transporter where they are pushed through the transporter by the peristaltic action caused by the fusion proteins. Substrates bound to the transporter dissociate when the pH is reduced by the flow of hydronium ions and are carried out by the flow of water.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อีหลักของเชื้อ E. coli เป็นปั๊มไหล AcrAB-TolC (MA, et al, 1995;. Okusu et al, 1996;. Viveiros et al, 2005). ในสถานการณ์เมื่อปั๊มนี้จะถูกลบหรือปิดการใช้งานฟังก์ชั่นของมันจะถูกแทนที่ด้วยไหล RND อีกปั๊ม AcrEF-TolC (Viveiros et al., 2005) ทั้งอีพีเอสประกอบด้วยสามโปรตีนที่แตกต่างกัน องค์ประกอบการขนย้ายของปั๊ม AcrAB-TolC, AcrB, อยู่ติดกับเยื่อหุ้มพลาสม่าและเขียนโดย acrB ยีน มีสองโปรตีนฟิวชั่น, ACRA, เขียนโดยยีน ACRA ที่ปีกขนย้าย AcrB และเชื่อว่าจะช่วยให้การเคลื่อนไหวของพื้นผิวที่ผ่านการขนย้ายโดยการกระทำ AcrB น้ำขับรถผ่าน peristaltic ขนย้าย (Nikaido 2011) มี องค์ประกอบที่สามของปั๊ม AcrAB-TolC เป็นช่อง TolC ซึ่งเป็นที่อยู่ติดกันกับ transporter AcrB และให้ท่อสำหรับการอัดขึ้นรูปของพื้นผิว (Lorca et al., 2007) โปรตีน TolC ยังเป็นส่วนหนึ่งของอีพีเอสหน่วยไตรของสิ่งมีชีวิต (Nikaido 2011) แม้ว่าปั๊มไหล AcrAB-TolC ได้รับการศึกษาเป็นเวลาสามทศวรรษที่ผ่านมาและได้รับการแสดงเพื่อขับไล่ความหลากหลายของสารประกอบที่ไม่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างที่แตกต่างกันอย่างแพร่หลาย (Nikaido 2011) โครงสร้างในเยื่อหุ้มพลาสม่ายังไม่ได้กำหนดไว้อย่างสมบูรณ์ แต่หมายถึงการรับรู้ของพื้นผิวที่ปรากฏจะเกี่ยวข้องกับกระเป๋าภายในการขนย้ายและกำหนดโดยตกค้าง phenylalanine (Eicher et al., 2012) การศึกษาการจ้าง fluorochromes รับการยอมรับจากผู้ขนส่ง AcrB บ่งชี้ว่ามีผลผูกพันและปล่อยของพื้นผิวที่มีค่า pH ขึ้น (ซูและยู 2007) ที่ pH ต่ำแยกออกจากกันของพื้นผิวที่มีความสูงและที่ pH สูงมันจะช้ามาก ดังนั้นในสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาของพีเอช 7 ใครจะคาดหวังว่าเครื่องสูบน้ำจะไม่ได้ผลมากตั้งแต่แยกออกจากกันของพื้นผิวจะช้าหรือไม่มีเลย แล้วทำไมไม่ปั๊มทำงานต่อไปถ้าการเปิดตัวของพื้นผิวที่มี จำกัด ? การทำงานของเครื่องสูบน้ำที่สภาพแวดล้อม (แคลิฟอร์เนียค่า pH 7) ต้องเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขที่ลดความเป็นกรดด่างของช่องภายในของเครื่องสูบน้ำที่พื้นผิวที่ถูกผูกไว้และดังนั้นจึงจ่ายการอัดขึ้นรูปของพื้นผิวที่เป็นไปได้ เพื่อให้บรรลุนี้ที่ pH สรีรวิทยาเราได้ตั้งสมมติฐานว่าการลดลงของค่า pH ภายในกระเป๋าที่จะเกิดขึ้นโดยการสร้างไฮโดรเนียมไอออนจากการเผาผลาญอาหาร (Amaral et al., 2011b) ซึ่งผ่านจากด้านนิวเคลียสของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ผ่านการขนย้าย . ที่ pH ต่ำกว่า (ต่ำกว่า 6.5 แคลิฟอร์เนีย), ไฮโดรเนียมไอออนสามารถเบี่ยงเบนโดย PMF จากพื้นผิวของเซลล์เพื่อ periplasm ผ่าน porins และจาก periplasm ไปทางด้านที่อยู่ตรงกลางของเยื่อหุ้มผ่าน Porin อื่น เพราะขนย้ายสามารถ "ดูด" สารตั้งต้นจากทั้ง periplasmic หรือนิวเคลียสฝ่ายที่อยู่ตรงกลางของเยื่อหุ้มพลาสม่า, ไฮโดรเนียมไอออนยังต้องได้รับการเข้าถึงองค์ประกอบภายในของปั๊มจึงทำให้สามารถลดลงจำเป็นต้องมีค่า pH สำหรับการเปิดตัวของพื้นผิวและการอัดขึ้นรูปตามมา ผ่านทางช่องทาง TolC ฟังก์ชั่นค่าพีเอชของเทส F0-F1 เอทีพีมั่นใจได้ว่าไฮโดรเนียมไอออนถูกสร้างขึ้นจากการย่อยสลายของเอทีพีที่ pH สูงหรือจะใช้สำหรับการสังเคราะห์ของเอทีพีที่ pH ต่ำ (วอล์คเกอร์, et al, 1984;. Feniouk และ Junge 2005; ปัดดานอา et al., 2005) รูปแบบที่เสนอโดยรูปที่ 1 อธิบายกลไกการทำงานของเครื่องสูบน้ำที่ไหล RND AcrAB-TolC ของแกรมเชิงลบ. รูปที่ 1 www.frontiersin.org รูปที่ 1 รุ่นของปั๊มไหล AcrAB-TolC ของแบคทีเรียแกรมลบ สมมติฐาน ที่ pH เป็นกลางใกล้ไฮโดรเนียมไอออนจากการย่อยสลายของเอทีพีเอทีพีเทสโดยผ่านการขนย้าย AcrB ลดค่า pH ไปยังจุดที่เป็นสาเหตุของการเปิดตัวของพื้นผิวที่ เมื่อไฮโดรเนียมไอออนถึงพื้นผิวของเซลล์ที่พวกเขาจะกระจายไปทั่วพื้นผิวที่และผูกไว้กับ lipopolysaccharides และกรดอะมิโนขั้นพื้นฐาน เมื่อมีความจำเป็นสำหรับไฮโดรเนียมไอออนสำหรับการทำงานของเครื่องสูบน้ำไหลที่มีค่า pH ต่ำกว่าที่เป็นกลางและการย่อยสลายของเอทีพีจะไม่ได้รับการสนับสนุน, ไฮโดรเนียมไอออนจากพื้นผิวของเซลล์เนื่องจาก PMF ย้ายผ่าน porins และการเข้าถึงการขนย้ายที่ พวกเขาจะผลักดันให้ผ่านการขนย้ายโดยการกระทำ peristaltic เกิดจากโปรตีนฟิวชั่น พื้นผิวผูกพันที่จะแยกตัวออก transporter เมื่อพีเอชจะลดลงตามการไหลของไฮโดรเนียมไอออนและจะดำเนินการโดยการไหลของน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลงานหลักของ E . coli เป็น acrab tolc การปั๊ม ( ma et al . , 1995 ; okusu et al . , 1996 ; viveiros et al . , 2005 ) ในสถานการณ์ที่ปั๊มนี้จะถูกลบหรือปิด ของฟังก์ชันจะถูกแทนที่ด้วยอื่น การใช้ปั๊ม acref tolc ปั๊ม ( viveiros et al . , 2005 ) ทั้งสองสถานีประกอบด้วยสามชนิดที่แตกต่างกัน ลำเลียงชิ้นส่วนของ acrab tolc ปั๊ม acrb อยู่ติดกับเยื่อหุ้มเซลล์และรหัสโดยยีน acrb . มีสองฟิวชันโปรตีน อครา รหัสจากยีน , อคราที่ขนาบ acrb ขนส่ง และเชื่อว่าช่วยการเคลื่อนไหวของพื้นผิวผ่านการขนย้าย acrb peristaltic ขับรถน้ำผ่านขนส่ง ( นิไคโด , 2011 ) องค์ประกอบที่สามของ acrab tolc ปั๊มเป็น tolc ช่องซึ่งอยู่ติดกันกับ acrb ขนส่ง และมีท่อสำหรับรูปของพื้นผิว ( Lorca et al . , 2007 ) การ tolc โปรตีนเป็นส่วนหนึ่งของกำไรต่อหุ้นอื่น ๆหน่วยไตรของสิ่งมีชีวิต ( นิไคโด , 2011 ) แม้ว่า acrab tolc การปั๊มได้ศึกษาเป็นเวลาสามทศวรรษที่ผ่านมาและได้รับการแสดงเพื่อขับไล่ความหลากหลายของสารประกอบที่ไม่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง ( นิไคโด , 2011 ) , โครงสร้างในพลาสมาเมมเบรนยังไม่หมดกำหนด อย่างไรก็ตาม วิธีการรับรู้ของพื้นผิวที่ปรากฏจะเกี่ยวข้องกับกระเป๋าภายในการขนย้ายและกำหนดโดยฟีนิลอะลานีนกาก ( ไอเคอร์ et al . , 2012 ) การศึกษาการใช้ fluorochromes ยอมรับโดย acrb ขนส่ง ระบุว่า การปล่อยตัวของพื้นผิวมี pH ขึ้นอยู่กับ ( ซูกับยู , 2007 ) ที่ pH ต่ำการของพื้นผิวสูงและที่ pH สูง มันช้ามาก ดังนั้น ในสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาของพีเอช 7 , หนึ่งจะคาดหวังว่าปั๊มจะไม่ได้ผลเนื่องจากการของพื้นผิวจะช้าหรือไม่มีเลย แล้วมันจะสูบฟังก์ชันต่อไปถ้าปล่อยพื้นผิวจำกัด ? การทำงานของปั๊มที่สภาพสิ่งแวดล้อม ( ประมาณ pH 7 ) ต้องเกี่ยวข้องกับเงื่อนไข ซึ่งลด pH ของโพรงภายในของปั๊ม ซึ่งพื้นผิวที่ถูกผูกไว้ และดังนั้นจึง สามารถรีดของพื้นผิวที่เป็นไปได้ เพื่อให้บรรลุนี้ที่ pH ร่างกายเราได้ซึ่งการลดลงของ pH ภายในกระเป๋าจะเกิดขึ้นโดยการสร้าง hydronium ไอออนจากการเผาผลาญ ( amaral et al . , 2011b ) ซึ่งผ่านจากด้านนี้ของพลาสมาเมมเบรนผ่านขนส่ง . ที่ pH ต่ำ ( ต่ำกว่าประมาณ 6.5 ) , hydronium ไอออนสามารถโอนโดย PMF จากพื้นผิวของเซลล์เพื่อ periplasm ผ่าน porins แล้วจาก periplasm ไปยังด้าน medial ของพลาสมาเมมเบรนผ่านยีนกลูโคสไอโซเมอเรสอีก เพราะการขนย้ายสามารถ " สุญญากาศ " สารอาหารจากทั้ง periplasmic หรือพบด้าน medial ของพลาสมาเมมเบรน , hydronium ไอออนยังต้องได้รับการเข้าถึงชิ้นส่วนภายในของปั๊ม จึงทำให้ความต้องการลดลงของ pH รุ่นของพื้นผิวและการรีดผ่านช่องทาง tolc . ค่า pH ฟังก์ชันของ F1 เอทีพีซินเทสละและมั่นใจได้ว่า hydronium ไอออนจะถูกสร้างขึ้นจากการย่อยสลายของ เอทีพี ที่ pH สูงหรือใช้ในการสังเคราะห์ ATP ที่ pH ต่ำ ( วอล์คเกอร์ et al . , 1984 ; และ feniouk junge , 2005 ; ปาดัง et al . , 2005 ) รูปแบบการนำเสนอ โดยรูปที่ 1 อธิบายถึงกลไกการทำงานของการใช้ acrab tolc ปั๊มกรัมลบ .รูปที่ 1www.frontiersin.orgรูปที่ 1 รูปแบบของการ acrab tolc ปั๊มของแบคทีเรียแกรมลบ . สมมติฐาน ที่ใกล้ pH เป็นกลาง hydronium ไอออนจากการย่อยสลายของเอทีพีเอทีพีซินเทส โดยผ่าน acrb ขนส่ง ลด pH จุดที่เป็นสาเหตุของการปล่อยสาร เมื่อ hydronium ไอออนถึงพื้นผิวของเซลล์ที่พวกเขาจะกระจายไปทั่วพื้นผิวที่ ผูกและ lipopolysaccharides และกรดอะมิโนพื้นฐาน เมื่อต้องมี hydronium ไอออนสำหรับกิจกรรมของการปั๊ม , pH ต่ำกว่าที่เป็นกลางและการย่อยสลายของ ATP ไม่ชื่นชอบ hydronium ประจุจากผิวเซลล์ เนื่องจากการย้ายผ่านระบบ porins และเข้าถึงขนส่งที่พวกเขาจะถูกผลักผ่านขนส่งโดย peristaltic กระทำที่เกิดจากฟิวชั่น โปรตีน พื้นผิวต้องขนย้ายแห้งเหือดเมื่อ pH จะลดลงโดยการไหลของ hydronium ไอออน และจะดําเนินการโดยการไหลของน้ำ