Studien fokuserade på ett proteinkomplex som kallas ATP-bindande kassett (ABC) transportör, som är ansvarig för att transportera ett brett spektrum av molekyler, inklusive joner, sockerarter, lipider och läkemedel. Forskarna använde avancerade avbildningstekniker för att visualisera den strukturella dynamiken hos ABC-transportören under dess transportcykel.
De fann att ABC-transportören genomgår en serie konformationsförändringar under transportprocessen, vilka är tätt kopplade till hydrolysen av adenosintrifosfat (ATP), den cellulära energivalutan. Hydrolysen av ATP ger den energi som behövs för att driva transporten av molekyler mot koncentrationsgradienten.
Specifikt avslöjade studien att bindningen av ATP till transportören initierar en serie konformationsförändringar, vilket leder till bildandet av ett högenergimellantillstånd. Detta högenergitillstånd gör det möjligt för transportören att fånga och binda de molekyler som ska transporteras. Därefter utlöser hydrolysen av ATP ytterligare konformationsförändringar, vilket leder till frisättningen av de transporterade molekylerna på den motsatta sidan av membranet.
Forskarna observerade också att ABC-transportören genomgår alternerande konformationsförändringar mellan två orienteringar under transportcykeln. Dessa alternerande rörelser är nödvändiga för att återställa transportören till dess initiala tillstånd, redo för ytterligare en transportrunda.
Sammantaget ger studien en detaljerad förståelse av de molekylära mekanismerna genom vilka ABC-transportörer använder ATP-energi för att transportera molekyler mot koncentrationsgradienter. Denna kunskap kan ha viktiga implikationer för att utveckla nya terapeutiska strategier riktade mot ABC-transportörer, som är kända för att spela roller i läkemedelsresistens vid cancer och andra sjukdomar.
