Structural characterization of the transmembrane domain of the mannitol permease from Escherichia coli using fluorescence and phosphorescence spectroscopy

Promotie: mw. M. Opacic, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Structural characterization of the transmembrane domain of the mannitol permease from Escherichia coli using fluorescence and phosphorescence spectroscopy

Promotor(s): prof.dr. B.W. Dijkstra

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Structurele karakterisatie van een transporteiwit

Enzym IImtl (EIImtl) is een transporteiwit uit het binnenmembraan van de bacterie Escherichia coli. Het is verantwoordelijk voor het transport van de suiker mannitol van de periplasmische ruimte naar het cytoplasma en voor de fosforylering van mannitol. Milena Opačić beschrijft in haar proefschrift de structurele karakterisatie van domein C van enzym IImtl. Zij voerde haar onderzoek uit met behulp van fluorescentie- en fosforescentiespectroscopie.

Het transporteiwit IImtl maakt deel uit van het fosfoenolpyruvaat-afhankelijke fosfotransferase systeem (PTS). EIImtl bestaat uit drie domeinen: de twee cytoplasmatische domeinen A en B, en het membraangebonden domein C (IICmtl). Het functionele transporteiwit is een dimeer, met één bindingsplaats voor mannitol per dimeer.

Opačić bestudeerde negentien mutanten van EIImtl, elk met één tryptofaan (Trp) residu. Zij gebruikte daarbij de Förster-resonantieenergieoverdracht (FRET)-techniek. Uit deze FRET studie kon de positie van de mannitol bindingsplaats in het eiwit worden afgeleid. De resultaten laten ook zien dat de bindingsplaats asymmetrisch gepositioneerd is in het eiwitdimeer. Er zijn aanwijzingen voor een tweede, inactieve bindingsplaats. Tenslotte laten FRET experimenten met stabiel gefosforyleerde EIImtl mutanten zien dat de positie van het substraat mannitol in IICmtl hetzelfde is in gefosforyleerd en niet-gefosforyleerd eiwit. Hieruit kan geconcludeerd worden dat het gefosforyleerde domein B beweegt richting de bindingsplaats in domein C tijdens mannitoltransport.

Milena Opačić (Servië, 1976) studeerde biofysica aan de universiteit van Belgrado. Haar promotieonderzoek deed zij aan de Rijksuniversiteit Groningen, bij het Groningen Biomolecular and Biotechnical Sciences Institute (GBB), vakgroep Biofysische chemie. Inmiddels werkt zij in Parijs aan het Laboratoire de Biologie Physico-Chimique des Protéines Membranaires, Université Paris Diderot.