The biogenesis of outer membrane proteins (OMPs) is an extremely challenging process. In the periplasm of Escherichia coli, a group of quality control factors work together to exercise the safe-guard and quality control of OMPs. DegP, Skp and SurA are the three most prominent ones. Although extensive investigations have been carried out, the molecular mechanism regarding the networking among these proteins remains mostly mysterious. Our group has previously studied the molecular interactions of OMPs with SurA and Skp, using single-molecule detection (SMD). In this work, again using SMD, we studied how OmpC, a representative of OMPs, interacts with DegP, Skp and SurA collectively. Several important discoveries were made. The self-oligomerization of DegP to form hexamer occurs over hundred micromolars. When OmpC is in a monomer state at a low concentration, the OmpC·DegP6 and OmpC·DegP24 complexes form when the DegP concentration is around sub-micromolars and a hundred micromolars, respectively. High OmpC concentration promotes the binding affinity of DegP to OmpC by ∼100 folds. Skp and SurA behave differently when they interact synergistically with DegP in the presence of substrate. DegP can degrade SurA-protected OmpC, but Skp-protected OmpC forms the ternary complex OmpC·(Skp3)n·DegP6 (n = 1,2) to resist the DegP-mediated degradation. Combined with previous results, we were able to depict a comprehensive picture regarding the molecular mechanism of the networking among DegP, Skp and SurA in the periplasm for the OMPs biogenesis under physiological and stressed conditions.

中文翻译：

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周质中的DegP，Skp和SurA之间网络化的外在分子蛋白的分子机制。

外膜蛋白（OMPs）的生物发生是一个极富挑战性的过程。在大肠杆菌的周质中，一组质量控制因素共同作用以对OMP进行安全保护和质量控制。DegP，Skp和SurA是最突出的三个。尽管已经进行了广泛的研究，但是关于这些蛋白质之间的网络连接的分子机制仍然大部分是未知的。我们的小组以前使用单分子检测（SMD）研究了OMP与SurA和Skp的分子相互作用。在这项工作中，我们再次使用SMD，研究了Omps（OMPs的代表）如何与DegP，Skp和SurA共同交互。取得了几个重要发现。DegP的自我低聚形成六聚体超过100微摩尔。当OmpC处于低浓度单体状态时，当DegP浓度分别在亚微摩尔和100微摩尔左右时，会形成OmpC·DegP6和OmpC·DegP24复合物。高OmpC浓度可将DegP与OmpC的结合亲和力提高约100倍。当存在底物时，Skp和SurA与DegP协同相互作用时，其行为会有所不同。DegP可以降解SurA保护的OmpC，但Skp保护的OmpC形成三元复合物OmpC·（Skp3）n·DegP6（n = 1,2），以抵抗DegP介导的降解。结合以前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。当DegP浓度分别在亚微摩尔和100微摩尔左右时，形成OmpC·DegP6和OmpC·DegP24复合物。高OmpC浓度可将DegP与OmpC的结合亲和力提高约100倍。当存在底物时，Skp和SurA与DegP协同相互作用时，其行为会有所不同。DegP可以降解SurA保护的OmpC，但是Skp保护的OmpC形成三元复合物OmpC·（Skp3）n·DegP6（n = 1,2），以抵抗DegP介导的降解。结合以前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。当DegP浓度分别在亚微摩尔和100微摩尔左右时，形成OmpC·DegP6和OmpC·DegP24复合物。高OmpC浓度可将DegP与OmpC的结合亲和力提高约100倍。当存在底物时，Skp和SurA与DegP协同相互作用时，其行为会有所不同。DegP可以降解SurA保护的OmpC，但Skp保护的OmpC形成三元复合物OmpC·（Skp3）n·DegP6（n = 1,2），以抵抗DegP介导的降解。结合以前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。高OmpC浓度可将DegP与OmpC的结合亲和力提高约100倍。当存在底物时，Skp和SurA与DegP协同相互作用时，其行为会有所不同。DegP可以降解SurA保护的OmpC，但Skp保护的OmpC形成三元复合物OmpC·（Skp3）n·DegP6（n = 1,2），以抵抗DegP介导的降解。结合以前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。高OmpC浓度可将DegP与OmpC的结合亲和力提高约100倍。当存在底物时，Skp和SurA与DegP协同相互作用时，其行为会有所不同。DegP可以降解SurA保护的OmpC，但Skp保护的OmpC形成三元复合物OmpC·（Skp3）n·DegP6（n = 1,2），以抵抗DegP介导的降解。结合以前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。2）抵抗DegP介导的降解。结合以前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。2）抵抗DegP介导的降解。结合先前的结果，我们能够描绘出有关在生理和压力条件下OMPs生物发生的周质中DegP，Skp和SurA之间网络的分子机制的全面描述。